[01131526]基于混沌理论的图像分割系统的研发

一、来源：河南省重点科技攻关项目。 名称：基于混沌理论的图像分割的系统研发 编号：102102210554。 二、简要技术说明 基于混沌理论的图像分割系统是在图像分割理论和混沌理论的指导下,对图像阈值分割方法进行了全面系统的研究,获得了多种改进的阈值分割方法,不仅提高了分割性能,而且降低了计算复杂度。其简要的技术说明如下： 1.对传统的一维阈值分割方法进行改进,并利用各种方法的优势,提出两种或三种一维方法融合的综合分割法以及提出交互式的一维图像分割法。 2.对传统的矩不变阈值分割法进行改进,提出了基于傅里叶谱的矩不变分割法和融合离散余弦变换和矩不变结合的阈值分割方法。 3.对传统的二维阈值分割法进行了改进,提出了几种快速的二维阈值法分割方法,如快速二维最小交叉Tsallis熵的图像阈值分割方法、改进的二维最小交叉熵图像分割方法等等。 4.混沌优化算法是一种有效的全局优化算法,其计算复杂度较低,搜索速度快。将混沌优化算法应用到各种二维阈值分割方法中和多阈值分割法,大大提高了分割速度。 5.用混沌理论指导算法的创建,控制二维阈值法的算法迭代次数,提出了一序列的二维直方图准分阈值分割方法,如二维直方图准分的最大熵分割法、二维直方图准分的Otsu分割方法等等,不仅减少了运行时间,而且也提高了分割效果。 6.传统的二维阈值法在构建二维直方图时,采用的是每个像素点处计算其邻域的平均灰度值得到邻域图像,即邻域图像是均值滤波得到的,而均值滤波会使图像变得模糊,细节丢失。针对此问题,提出了两种改进的邻域模板提高了分割效果。 7.目前大多数阈值分割方法是针对具体应用,缺乏通用性。将混沌理论和多目标规划理论有机融合,提出了将两种阈值法结合的图像分割方法,解决单独一种分割方法通用性不强导致在某些分割应用场合失效的问题。 三、主要技术性能指标 实验结果和理论分析都表明：本成果中的各种新型分割方法技术先进、分割有效。与当前国内外相应的阈值算法相比,成果中的各种阈值分割算法不仅具有分割效果好,其分割最小误差（Minimum Error,ME）平均为0.001左右,优于同类分割算法,抗噪性和算法的稳定性都较强,而且分割速度快,其分割速度是当前同类算法的4～10倍,占用的存储空间少,约为当前相应算法的L分之一,其中L为图像的灰度级别数,能更好地适应实时应用的要求。 该研究成果已经通过了河南省科技情报研究院信息中心检索查新证明：国内无相同研究。 在来源项目的资助下,共发表学术论文14多篇,其中在中文核心期刊发表学术论文8篇,有6篇论文已经被EI索引;培养硕士研究生2名。