【图像分割】基于电磁算法优化多级阈值实现图像分割附matlab代码

本文涉及的产品
视觉智能开放平台,分割抠图1万点
视觉智能开放平台,视频资源包5000点
视觉智能开放平台,图像资源包5000点
简介: 【图像分割】基于电磁算法优化多级阈值实现图像分割附matlab代码

✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,修心和技术同步精进,matlab项目合作可私信。

🍎个人主页:Matlab科研工作室

🍊个人信条:格物致知。

更多Matlab仿真内容点击👇

智能优化算法  神经网络预测雷达通信 无线传感器

信号处理图像处理路径规划元胞自动机无人机

⛄ 内容介绍

针对传统Kapur熵和oust在多阈值图像分割算法中存在运算量大、计算效率低以及精度不高等问题,提出了一种基于电磁算法的多级阈值图像分割方法,该方法采用Kapur熵作为计算适应度的目标函数,通过引入电磁算法求解目标函数最大化时的全局最优问题.实验结果表明:相对于其他方法,本文方法在多个评价指标上都有很好的性能体现,并且本文方法在保证较好分割效果的同时,计算效率明显提升.

⛄ 部分代码

%Diego Oliva, Erik Cuevas, Gonzalo Pajares, Daniel Zaldivar, Valent韓 Osuna.

%A Multilevel Thresholding algorithm using electromagnetism optimization

%Universidad Complutense de Madrid / Universidad de Guadalajara

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%The algorithm was published as:

%Diego Oliva, Erik Cuevas, Gonzalo Pajares, Daniel Zaldivar, Valent韓 Osuna.

%A Multilevel Thresholding algorithm using electromagnetism optimization,

%Journal of Neurocomputing, 139, (2014), 357-381.

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%




function [fitR, fitBestR, fitG, fitBestG, fitB, fitBestB] = fitnessIMG(I, N, Lmax, level, xR, probR, xG, probG, xB, probB)

%Metodo de Otsu


%Evalua poblaciones xR, xG, xB, en la funcion objetivo para obtener

%fitR, fitG, fitB, dependiendo si la imagen es RGB o escala de grises

for j = 1:N

   if size(I,3) == 1

       %grayscale image

       fitR(j) = sum(probR(1:xR(j,1))) * (sum((1:xR(j,1)) .* probR(1:xR(j,1)) / sum(probR(1:xR(j,1)))) - sum((1:Lmax) .* probR(1:Lmax)) ) ^ 2;

       for jlevel = 2:level - 1

           fitR(j) = fitR(j) + sum(probR(xR(j,jlevel - 1) + 1:xR(j,jlevel))) * (sum((xR(j,jlevel - 1) + 1:xR(j,jlevel)) .* probR(xR(j,jlevel - 1) + 1:xR(j,jlevel)) / sum(probR(xR(j,jlevel - 1) + 1:xR(j,jlevel)))) - sum((1:Lmax) .* probR(1:Lmax))) ^ 2;

       end

       fitR(j) = fitR(j) + sum(probR(xR(j,level-1) + 1:Lmax)) * (sum((xR(j,level - 1) + 1:Lmax) .* probR(xR(j,level - 1) + 1:Lmax) / sum(probR(xR(j,level - 1) + 1:Lmax))) - sum((1:Lmax) .* probR(1:Lmax))) ^ 2;

%         if isnan(fitR(j))

%             fitR(j)=eps;

%         end

       fitBestR(j) = fitR(j);

     

   elseif size(I,3) == 3

       %RGB image

       fitR(j) = sum(probR(1:xR(j,1))) * (sum((1:xR(j,1)) .* probR(1:xR(j,1)) / sum(probR(1:xR(j,1)))) - sum((1:Lmax) .* probR(1:Lmax))) ^ 2;

       for jlevel = 2:level - 1

           fitR(j) = fitR(j) + sum(probR(xR(j,jlevel - 1) + 1:xR(j,jlevel))) * (sum((xR(j,jlevel - 1) + 1:xR(j,jlevel)) .* probR(xR(j,jlevel - 1) + 1:xR(j,jlevel)) / sum(probR(xR(j,jlevel - 1) + 1:xR(j,jlevel)))) - sum((1:Lmax) .* probR(1:Lmax))) ^ 2;

       end

       fitR(j) = fitR(j) + sum(probR(xR(j,level-1) + 1:Lmax)) * (sum((xR(j,level - 1) + 1:Lmax) .* probR(xR(j,level - 1) + 1:Lmax) / sum(probR(xR(j,level - 1) + 1:Lmax))) - sum((1:Lmax) .* probR(1:Lmax))) ^ 2;


       fitBestR(j) = fitR(j);

       

       fitG(j) = sum(probG(1:xG(j,1))) * (sum((1:xG(j,1)) .* probG(1:xG(j,1)) / sum(probG(1:xG(j,1)))) - sum((1:Lmax) .* probG(1:Lmax))) ^ 2;

       for jlevel = 2:level - 1

           fitG(j) = fitG(j) + sum(probG(xG(j,jlevel - 1) + 1:xG(j,jlevel))) * (sum((xG(j,jlevel - 1) + 1:xG(j,jlevel)) .* probG(xG(j,jlevel - 1) + 1:xG(j,jlevel)) / sum(probG(xG(j,jlevel - 1) + 1:xG(j,jlevel)))) - sum((1:Lmax) .* probG(1:Lmax))) ^ 2;

       end

       fitG(j) = fitG(j) + sum(probG(xG(j,level - 1) + 1:Lmax)) * (sum((xG(j,level-1) + 1:Lmax) .* probG(xG(j,level - 1) + 1:Lmax) / sum(probG(xG(j,level - 1) + 1:Lmax))) - sum((1:Lmax) .* probG(1:Lmax))) ^ 2;

       fitBestG(j) = fitG(j);

       

       fitB(j) = sum(probB(1:xB(j,1))) * (sum((1:xB(j,1)) .* probB(1:xB(j,1)) / sum(probB(1:xB(j,1)))) - sum((1:Lmax) .* probB(1:Lmax))) ^ 2;

       for jlevel = 2:level - 1

           fitB(j) = fitB(j) + sum(probB(xB(j,jlevel - 1) + 1:xB(j,jlevel))) * (sum((xB(j,jlevel - 1) + 1:xB(j,jlevel)) .* probB(xB(j,jlevel - 1) + 1:xB(j,jlevel)) / sum(probB(xB(j,jlevel - 1) + 1:xB(j,jlevel)))) - sum((1:Lmax) .* probB(1:Lmax))) ^ 2;

       end

       fitB(j) = fitB(j) + sum(probB(xB(j,level - 1) + 1:Lmax)) * (sum((xB(j,level - 1) + 1:Lmax) .* probB(xB(j,level - 1) + 1:Lmax) / sum(probB(xB(j,level - 1) + 1:Lmax))) - sum((1:Lmax) .* probB(1:Lmax))) ^ 2;

       fitBestB(j) = fitB(j);

   end

end

 if size(I,3) == 1

     %Imagen escala de Grises

       fitR = fitR';

       fitBestR = fitBestR';

 elseif size(I,3) == 3

     % Imagen RGB

       fitR = fitR';

       fitBestR = fitBestR';

       fitG = fitG';

       fitBestG = fitBestG';

       fitB = fitB';

       fitBestB = fitBestB';

 end

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1]康丽锋, 吴锋. 基于乌鸦搜索优化算法的多级阈值图像分割方法[J]. 西南师范大学学报:自然科学版, 2021, 46(1):6.

[2]孙研. 基于智能优化算法的多阈值图像分割技术及其并行加速[D]. 南京理工大学, 2014.

❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料
❤️部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除


相关文章
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法
基于改进遗传优化的BP神经网络金融序列预测算法matlab仿真
本项目基于改进遗传优化的BP神经网络进行金融序列预测,使用MATLAB2022A实现。通过对比BP神经网络、遗传优化BP神经网络及改进遗传优化BP神经网络,展示了三者的误差和预测曲线差异。核心程序结合遗传算法(GA)与BP神经网络,利用GA优化BP网络的初始权重和阈值,提高预测精度。GA通过选择、交叉、变异操作迭代优化,防止局部收敛,增强模型对金融市场复杂性和不确定性的适应能力。
103 80
|
2天前
|
缓存 算法 搜索推荐
Java中的算法优化与复杂度分析
在Java开发中,理解和优化算法的时间复杂度和空间复杂度是提升程序性能的关键。通过合理选择数据结构、避免重复计算、应用分治法等策略,可以显著提高算法效率。在实际开发中,应该根据具体需求和场景,选择合适的优化方法,从而编写出高效、可靠的代码。
15 6
|
8天前
|
机器学习/深度学习 前端开发 算法
婚恋交友系统平台 相亲交友平台系统 婚恋交友系统APP 婚恋系统源码 婚恋交友平台开发流程 婚恋交友系统架构设计 婚恋交友系统前端/后端开发 婚恋交友系统匹配推荐算法优化
婚恋交友系统平台通过线上互动帮助单身男女找到合适伴侣,提供用户注册、个人资料填写、匹配推荐、实时聊天、社区互动等功能。开发流程包括需求分析、技术选型、系统架构设计、功能实现、测试优化和上线运维。匹配推荐算法优化是核心,通过用户行为数据分析和机器学习提高匹配准确性。
37 3
|
8天前
|
算法
PAI下面的gbdt、xgboost、ps-smart 算法如何优化?
设置gbdt 、xgboost等算法的样本和特征的采样率
23 2
|
20天前
|
算法
基于WOA鲸鱼优化的购售电收益与风险评估算法matlab仿真
本研究提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)的购售电收益与风险评估算法。通过将售电公司购售电收益风险计算公式作为WOA的目标函数,经过迭代优化计算出最优购电策略。实验结果表明,在迭代次数超过10次后,风险价值收益优化值达到1715.1万元的最大值。WOA还确定了中长期市场、现货市场及可再生能源等不同市场的最优购电量,验证了算法的有效性。核心程序使用MATLAB2022a实现,通过多次迭代优化,实现了售电公司收益最大化和风险最小化的目标。
|
20天前
|
算法
通过matlab对比遗传算法优化前后染色体的变化情况
该程序使用MATLAB2022A实现遗传算法优化染色体的过程,通过迭代选择、交叉和变异操作,提高染色体适应度,优化解的质量,同时保持种群多样性,避免局部最优。代码展示了算法的核心流程,包括适应度计算、选择、交叉、变异等步骤,并通过图表直观展示了优化前后染色体的变化情况。
|
22天前
|
算法 决策智能
基于遗传优化算法的TSP问题求解matlab仿真
本项目使用遗传算法解决旅行商问题(TSP),目标是在四个城市间找到最短路径。算法通过编码、选择、交叉、变异等步骤,在MATLAB2022A上实现路径优化,最终输出最优路径及距离。
|
21天前
|
算法
基于WOA算法的SVDD参数寻优matlab仿真
该程序利用鲸鱼优化算法(WOA)对支持向量数据描述(SVDD)模型的参数进行优化,以提高数据分类的准确性。通过MATLAB2022A实现,展示了不同信噪比(SNR)下模型的分类误差。WOA通过模拟鲸鱼捕食行为,动态调整SVDD参数,如惩罚因子C和核函数参数γ,以寻找最优参数组合,增强模型的鲁棒性和泛化能力。
|
27天前
|
机器学习/深度学习 算法 Serverless
基于WOA-SVM的乳腺癌数据分类识别算法matlab仿真,对比BP神经网络和SVM
本项目利用鲸鱼优化算法(WOA)优化支持向量机(SVM)参数,针对乳腺癌早期诊断问题,通过MATLAB 2022a实现。核心代码包括参数初始化、目标函数计算、位置更新等步骤,并附有详细中文注释及操作视频。实验结果显示,WOA-SVM在提高分类精度和泛化能力方面表现出色,为乳腺癌的早期诊断提供了有效的技术支持。
|
7天前
|
供应链 算法 调度
排队算法的matlab仿真,带GUI界面
该程序使用MATLAB 2022A版本实现排队算法的仿真,并带有GUI界面。程序支持单队列单服务台、单队列多服务台和多队列多服务台三种排队方式。核心函数`func_mms2`通过模拟到达时间和服务时间,计算阻塞率和利用率。排队论研究系统中顾客和服务台的交互行为,广泛应用于通信网络、生产调度和服务行业等领域,旨在优化系统性能,减少等待时间,提高资源利用率。

热门文章

最新文章