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【圖像分割-門檻值分割】基于灰狼算法二維oust圖像分割附matlab代碼

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⛄ 内容介紹

門檻值分割方法的關鍵在于門檻值選取.門檻值決定了圖像分割結果的好與壞,随着門檻值數量的增加,圖像分割的計算過程越來越複雜.為了選取适當的門檻值進行圖像分割,文中提出了離散灰狼算法(Discrete Grey Wolf Optimizer,DGWO),即經過離散化處理的灰狼算法,并用該算法求解以Kapur分割函數為目标函數的全局優化問題.DGWO算法具有很好的全局收斂性與計算魯棒性,能夠避免陷入局部最優,尤其适合高維,多峰的複雜函數問題的求解,并且可以很好地融合到圖像分割過程當中.大量的理論分析和仿真實驗的結果表明,與遺傳算法(GA),粒子群算法(PSO)的圖像分割結果相比,在選取多張分割圖像,多個分割門檻值的情況下,該算法具有更好的分割效果,更高的分割效率,優化得到的門檻值範圍更加穩定,分割品質更高.

⛄ 部分代碼

%___________________________________________________________________%

%  Grey Wolf Optimizer (GWO) source codes version 1.0               %

%                                                                   %

%  Developed in MATLAB R2011b(7.13)                                 %

%                                                                   %

%  Author and programmer: Seyedali Mirjalili                        %

%                                                                   %

%         e-Mail: [email protected]                           %

%                 [email protected]             %

%                                                                   %

%       Homepage: http://www.alimirjalili.com                       %

%                                                                   %

%   Main paper: S. Mirjalili, S. M. Mirjalili, A. Lewis             %

%               Grey Wolf Optimizer, Advances in Engineering        %

%               Software , in press,                                %

%               DOI: 10.1016/j.advengsoft.2013.12.007               %

%                                                                   %

%___________________________________________________________________%

% Grey Wolf Optimizer

function [Alpha_score,Alpha_pos,Convergence_curve]=GWO(SearchAgents_no,Max_iter,lb,ub,dim,fobj)

% initialize alpha, beta, and delta_pos

Alpha_pos=zeros(1,dim);

Alpha_score=inf; %change this to -inf for maximization problems

Beta_pos=zeros(1,dim);

Beta_score=inf; %change this to -inf for maximization problems

Delta_pos=zeros(1,dim);

Delta_score=inf; %change this to -inf for maximization problems

%Initialize the positions of search agents

Positions=initialization(SearchAgents_no,dim,ub,lb);

Convergence_curve=zeros(1,Max_iter);

l=0;% Loop counter

% Main loop

while l<Max_iter

    for i=1:size(Positions,1)  

       % Return back the search agents that go beyond the boundaries of the search space

        Flag4ub=Positions(i,:)>ub;

        Flag4lb=Positions(i,:)<lb;

        Positions(i,:)=(Positions(i,:).*(~(Flag4ub+Flag4lb)))+ub.*Flag4ub+lb.*Flag4lb;               

        % Calculate objective function for each search agent

        fitness=fobj(Positions(i,:));

        % Update Alpha, Beta, and Delta

        if fitness<Alpha_score 

            Alpha_score=fitness; % Update alpha

            Alpha_pos=Positions(i,:);

        end

        if fitness>Alpha_score && fitness<Beta_score 

            Beta_score=fitness; % Update beta

            Beta_pos=Positions(i,:);

        end

        if fitness>Alpha_score && fitness>Beta_score && fitness<Delta_score 

            Delta_score=fitness; % Update delta

            Delta_pos=Positions(i,:);

        end

    end

    a=2-l*((2)/Max_iter); % a decreases linearly fron 2 to 0

    % Update the Position of search agents including omegas

    for i=1:size(Positions,1)

        for j=1:size(Positions,2)     

            r1=rand(); % r1 is a random number in [0,1]

            r2=rand(); % r2 is a random number in [0,1]

            A1=2*a*r1-a; % Equation (3.3)

            C1=2*r2; % Equation (3.4)

            D_alpha=abs(C1*Alpha_pos(j)-Positions(i,j)); % Equation (3.5)-part 1

            X1=Alpha_pos(j)-A1*D_alpha; % Equation (3.6)-part 1

            r1=rand();

            r2=rand();

            A2=2*a*r1-a; % Equation (3.3)

            C2=2*r2; % Equation (3.4)

            D_beta=abs(C2*Beta_pos(j)-Positions(i,j)); % Equation (3.5)-part 2

            X2=Beta_pos(j)-A2*D_beta; % Equation (3.6)-part 2       

            r1=rand();

            r2=rand(); 

            A3=2*a*r1-a; % Equation (3.3)

            C3=2*r2; % Equation (3.4)

            D_delta=abs(C3*Delta_pos(j)-Positions(i,j)); % Equation (3.5)-part 3

            X3=Delta_pos(j)-A3*D_delta; % Equation (3.5)-part 3             

            Positions(i,j)=(X1+X2+X3)/3;% Equation (3.7)

        end

    end

    l=l+1;    

    Convergence_curve(l)=Alpha_score;

end

⛄ 運作結果

【圖像分割-門檻值分割】基于灰狼算法二維oust圖像分割附matlab代碼
【圖像分割-門檻值分割】基于灰狼算法二維oust圖像分割附matlab代碼

⛄ 參考文獻

[1]王钛, 許斌, 李林國,等. 基于離散灰狼算法的多級門檻值圖像分割[J]. 計算機技術與發展, 2016, 26(7):6.

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