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《武汉理工大学》 2008年
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仿生优化算法在数字图像处理中的应用研究

刘传文  
【摘要】: 数字图像处理是诸多计算机应用领域中一个最为活跃的领域。从CT的发明、数码相机的普及和数字电视业务的开展,到遥感图像处理、生物特征鉴别和智能交通的应用,数字图像处理的应用随处可见,它极大地促进了人类科学研究的发展、社会生产率的提高和生活方式的改善。因此,作为一个有广阔应用前景的学科,无论是在理论研究方面,还是在应用方面,数字图像处理目前都存在许多问题有待我们去探索。 仿生优化算法是模拟生物或生物种群的结构特点、进化规律、行为模式和思维方法等形成的计算技术和方法,具有自组织、自适应和自我学习能力以及良好的全局收敛性、并行性和鲁棒性等特点。常用的仿生优化算法有人工神经网络算法、遗传算法和蚁群算法等。 由于数字图像处理是一个复杂的求解问题,而仿生优化算法尤其适用于处理传统搜索方法难于解决的复杂的非线性问题,可广泛用于组合优化等领域。因此,近年来对数字图像处理的研究倾向于将数字图像作为一个组合优化问题,并采用一系列优化策略完成图像处理任务。 本文将人工神经网络、遗传算法和蚁群算法等仿生优化算法应用于数字图像处理中,提出了一些新的处理方法和思路。本文所做的工作和创新点如下: (1)系统总结了人工神经网络、遗传算法和蚁群算法的研究现状和基本原理,重点研究了蚁群算法的改进方法。 (2)探讨了基于自组织神经网络的图像复原处理方法,提出了基于Hopfield神经网络的图像目标识别算法,并对其算法和实验进行了分析。 (3)探讨了基于遗传算法的图像复原方法,研究了基于遗传算法的图像分割处理的方法,提出了基于模糊隶属度曲面的遗传算法的图像分割处理方法,通过对不同图像的分割处理效果的分析比较,验证了算法的实用性。 (4)研究了一种基于蚁群算法的均值聚类图像分割算法。还利用蚁群算法的组合优化特点,探讨了一种基于蚁群算法的模极大值重构的图像压缩编码算法,该算法结构简单,实验效果较好。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 詹勋昌;基于网格的神经网络计算平台研究与应用[D];华南理工大学;2011年
2 陈旭光;图像放大系统设计与实现[D];西北大学;2011年
3 孙海英;图像高斯噪声及椒盐噪声去噪算法研究[D];复旦大学;2012年
4 苏超;基于神经网络的人脸识别方法研究与实现[D];华南理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 庄昌文,范明钰,李春辉,虞厥邦;基于协同工作方式的一种蚁群布线系统[J];半导体学报;1999年05期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 陆克芬;刘延明;方崇;;基于人工鱼群算法的农田灌溉水质评价投影寻踪分析[J];安徽农业科学;2009年28期
10 任向辉;王运兵;崔建新;李嘉;李松伟;;色板对葱蓟马诱捕量的BP神经网络模型预测[J];安徽农业科学;2009年31期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高尚;江新姿;汤可宗;;蚁群算法与遗传算法的混合算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 李枚毅;游维;蔡自兴;;多样度和适应度引导的遗传算法操作概率计算研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 郭玉堂;刘路路;;基于佳点集遗传算法的边缘检测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 胡波;吴敏;杨静;朱华琦;;异常工况下的焦炉作业优化调度方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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7 许秀英;甘龙辉;陶冶;黄操军;;基于遗传神经网络的土壤含水率预测[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
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9 赵金帅;;基于遗传算法和L滤波的混合噪声滤波算法[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
10 吴晋斌;叶龙;王京玲;;基于运动模型的人体运动跟踪[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
2 樊建聪;分布估计学习算法研究[D];山东科技大学;2010年
3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 朱怡;潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
8 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
9 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
10 曲建华;基于群体智能的聚类分析[D];山东师范大学;2010年
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1 李颖;用蚁群算法求解最小极大流问题[D];河南理工大学;2010年
2 朱志斌;基于金属材料的扰动磁场检测技术研究[D];南昌航空大学;2010年
3 岳广飞;基于二次搜索的搜索引擎技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
5 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
6 王永;消防单兵综合信息采集系统研究[D];山东科技大学;2010年
7 邢著荣;基于辐射传输模型和CHRIS数据反演春小麦LAI[D];山东科技大学;2010年
8 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
9 邵晓路;蚁群群体智能网络可视化试验平台研制[D];浙江理工大学;2010年
10 刘文昊;基于模糊聚类和纹版辅助的织物疵点检测算法研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 盛利元,李宏言,孙克辉;“数字图像处理”实验教学探索与实验软件研制[J];电气电子教学学报;2005年03期
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4 王延江,袁保宗,唐晓芳;一种快速彩色图像中复杂背景下人脸检测方法[J];电子学报;2002年10期
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7 祝轩;周明全;朱春香;耿国华;王大凯;;曲率驱动与边缘停止相结合的非线性扩散及其在图像去噪中的应用[J];光子学报;2008年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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3 甘志刚;仿人机器人数字仿真与虚拟示教关键技术研究[D];华南理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 施亚振;基于网格的神经计算平台架构及接口设计与实现[D];浙江大学;2004年
2 马天骏;图像放大技术研究[D];西安电子科技大学;2004年
3 赵桂敏;基于综合集成的人脸识别[D];中南大学;2004年
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 吴畏;开放式仿人机器人控制平台设计与实现[D];华南理工大学;2012年
2 谢彦斌;基于模糊相似矩阵的尿糖试纸颜色识别研究[D];南京理工大学;2013年
3 袁琳;肺实质统计建模与可视化系统[D];西北大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 庄昌文,范明钰,李春辉,虞厥邦;基于协同工作方式的一种蚁群布线系统[J];半导体学报;1999年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李艳君;拟生态系统算法及其在工业过程控制中的应用[D];浙江大学;2001年
2 毕晓君;基于智能信息技术的纹理图象识别与生成研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
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1 杨瑞;基于蚁群算法的模糊小波网络控制策略及其应用研究[D];西安理工大学;2005年
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3 刘传文;仿生优化算法在数字图像处理中的应用研究[D];武汉理工大学;2008年
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5 胡敏;连分式方法在数字图像处理中的若干应用研究[D];合肥工业大学;2004年
6 彭亚新;流形上的非线性分析及其在数字图像处理中的应用[D];华东师范大学;2008年
7 王常青;数字图像处理与分析及其在故障诊断中的应用研究[D];华中科技大学;2012年
8 谢永华;数字图像处理技术在木材表面缺陷检测中的应用研究[D];东北林业大学;2013年
9 皮玲;几何热流在数字图像处理中的应用[D];华东师范大学;2006年
10 盛敏;数字图像处理中非线性插值方法的应用研究[D];合肥工业大学;2009年
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1 孙燕;数字图像处理技术及其在轮胎质量检测中的应用[D];合肥工业大学;2009年
2 刘宝明;基于数字图像处理的应变测量关键技术研究[D];沈阳航空工业学院;2008年
3 董璐;数字图像处理与识别系统的开发[D];东南大学;2004年
4 陈姗姗;数字图像处理与识别技术的应用研究[D];北京邮电大学;2006年
5 蒋勇;数字图像处理技术在煤矸石自动分选系统中的应用[D];西安科技大学;2004年
6 张广军;数字图像处理在集装箱检测中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
7 沈淑涛;数字图像处理技术对藏族壁画的保护研究[D];西南交通大学;2011年
8 林宁;基于数字图像处理的棉花异纤检测研究[D];南京理工大学;2010年
9 费丽君;基于数字图像处理的大豆叶片叶绿素含量测算方法的研究[D];黑龙江八一农垦大学;2010年
10 陈宇;数字图像处理在有限元前处理中的应用[D];哈尔滨工业大学;2008年
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