【图像分割】基于粒子群、文化、进化策略算法实现化石图像分割附matlab代码

本文涉及的产品
视觉智能开放平台,图像通用资源包5000点
视觉智能开放平台,视频资源包5000点
视觉智能开放平台,分割抠图1万点
简介: 【图像分割】基于粒子群、文化、进化策略算法实现化石图像分割附matlab代码

 1 内容介绍

Start

Loading Image

Training Using Evolution Strategy Algorithm (Input: Raw Image and Target Histogram Vector)

Goal: To Adjusting the Intensity by Equalizing the Image Histogram

Initialize the Population Size N and Number of Generations

While (number of generations is not reached)

Recombination of Attributes and Variances of Individuals

Mutation of Attributes and Variances

Evaluation of Fitness Function for Individuals

Selection for New and Best Individuals (Best Target Histogram Value)

End While

Apply Best Selected Target Histogram Vector

End of ES

Output: Evolutionary Intensity Adjusted of Target Histogram for Raw Input Image

Training Using Cultural Algorithm (Input: ES Equalized Histogram Image and Threshold Levels Vector)

Goal: To Quantize the Image by Fitting Threshold Level

Initialize the Population Size N and Number of Generations

While (number of generations is not reached)

Fitness Evaluation

Updating Belief Space

Reproduction Operators

Influence and Acceptance Functions

Selecting Best Individuals (Best Threshold Value)

End While

Apply Best Selected Threshold Level Vector

End of CA

Output: Evolutionary Fitted Threshold Level for Input Image

Training Using Simulated Annealing Algorithm (Input: Quantized Image and Filter Matrix)

Goal: To Select Best Edge Filters

Initialize the Population Size N and Number of Generations

While (number of generations is not reached)

Objective Function Evaluation

If Objective Function Decreases

Update the Best Solution for Each Filter Vector

Reduce the Current Temperature

Generate a New Trial Solution and Go to Evaluation Step

Else If Metropolis Criterion Is Meet

Go to Update Step

Else

Go to Reduce Temperature Step

End While

Apply Best Selected Edge Filter

End of SA

Output: Evolutionary Edge Detected Image

Training Using Particle Swarm Optimization + SA (Input: Edge Detected Input Image)

Goal: To Segment the Input Image

Initialize the Population Size N and Number of Generations

While (number of generations is not reached)

Initialized Particles with Random Position and Velocity for PSO

Evaluate the Fitness of Particles for each Pixel and Their Corresponding Distance for PSO

Objective Function Evaluation for SA as Optimizer

Find and update pbest and gbest for PSO

Reduce The Current Temperature for SA

Calculate and Update Velocity and Position for PSO

Generate a New Trial Solution and Go to Evaluation Step for SA

Show gbest the Optimal Solution for PSO

Desirable Temperature Reached for SA

Update the Best Solution Found for Pixel and Distance by PSO+SA

End While

Apply Best Clusters Found on Image to Segment

End of PSOSA

Overlay All Evolutionary Techniques

Output: Evolutionary Segmented Image

End

2 仿真代码

function Culture = AdjustCulture(Culture, spop)

n = numel(spop);

nVar = numel(spop(1).Position);

for i = 1:n

if spop(i).Cost<Culture.Situational.Cost

Culture.Situational = spop(i);

end

for j = 1:nVar

if spop(i).Position(j)<Culture.Normative.Min(j) ...

|| spop(i).Cost<Culture.Normative.L(j)

Culture.Normative.Min(j) = spop(i).Position(j);

Culture.Normative.L(j) = spop(i).Cost;

end

if spop(i).Position(j)>Culture.Normative.Max(j) ...

|| spop(i).Cost<Culture.Normative.U(j)

Culture.Normative.Max(j) = spop(i).Position(j);

Culture.Normative.U(j) = spop(i).Cost;

end

end

end

Culture.Normative.Size = Culture.Normative.Max-Culture.Normative.Min;

end

3 运行结果

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

image.gif编辑

4 参考文献

[1]余胜威. 基于FODPSO算法的图像分割及DSP实现[D]. 西南交通大学, 2016.

[2]王建宾. 基于粒子群优化絮体图像分割算法的设计和应用[D]. 华东交通大学.

Mousavi, S. M. H. (2022). Bio-Inspired Fossil Image Segmentation for %% Paleontology. International Journal of Mechatronics, Electrical and %% Computer Technology (IJMEC), 12(45), 5243-5249.

博主简介:擅长智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多种领域的Matlab仿真,相关matlab代码问题可私信交流。

部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除。


相关文章
|
22天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
基于PSO粒子群优化的CNN-LSTM-SAM网络时间序列回归预测算法matlab仿真
本项目展示了基于PSO优化的CNN-LSTM-SAM网络时间序列预测算法。使用Matlab2022a开发,完整代码含中文注释及操作视频。算法结合卷积层提取局部特征、LSTM处理长期依赖、自注意力机制捕捉全局特征,通过粒子群优化提升预测精度。适用于金融市场、气象预报等领域,提供高效准确的预测结果。
|
1月前
|
传感器 算法 物联网
基于粒子群算法的网络最优节点部署优化matlab仿真
本项目基于粒子群优化(PSO)算法,实现WSN网络节点的最优部署,以最大化节点覆盖范围。使用MATLAB2022A进行开发与测试,展示了优化后的节点分布及其覆盖范围。核心代码通过定义目标函数和约束条件,利用PSO算法迭代搜索最佳节点位置,并绘制优化结果图。PSO算法灵感源于鸟群觅食行为,适用于连续和离散空间的优化问题,在通信网络、物联网等领域有广泛应用。该算法通过模拟粒子群体智慧,高效逼近最优解,提升网络性能。
103 16
|
3月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
基于PSO粒子群优化的CNN-GRU-SAM网络时间序列回归预测算法matlab仿真
本项目展示了基于PSO优化的CNN-GRU-SAM网络在时间序列预测中的应用。算法通过卷积层、GRU层、自注意力机制层提取特征,结合粒子群优化提升预测准确性。完整程序运行效果无水印,提供Matlab2022a版本代码,含详细中文注释和操作视频。适用于金融市场、气象预报等领域,有效处理非线性数据,提高预测稳定性和效率。
|
4月前
|
算法 数据挖掘 数据安全/隐私保护
基于FCM模糊聚类算法的图像分割matlab仿真
本项目展示了基于模糊C均值(FCM)算法的图像分割技术。算法运行效果良好,无水印。使用MATLAB 2022a开发,提供完整代码及中文注释,附带操作步骤视频。FCM算法通过隶属度矩阵和聚类中心矩阵实现图像分割,适用于灰度和彩色图像,广泛应用于医学影像、遥感图像等领域。
|
5月前
|
算法
基于粒子群算法的分布式电源配电网重构优化matlab仿真
本研究利用粒子群算法(PSO)优化分布式电源配电网重构,通过Matlab仿真验证优化效果,对比重构前后的节点电压、网损、负荷均衡度、电压偏离及线路传输功率,并记录开关状态变化。PSO算法通过迭代更新粒子位置寻找最优解,旨在最小化网络损耗并提升供电可靠性。仿真结果显示优化后各项指标均有显著改善。
|
5月前
|
算法 数据挖掘
基于粒子群优化算法的图象聚类识别matlab仿真
该程序基于粒子群优化(PSO)算法实现图像聚类识别,能识别0~9的数字图片。在MATLAB2017B环境下运行,通过特征提取、PSO优化找到最佳聚类中心,提高识别准确性。PSO模拟鸟群捕食行为,通过粒子间的协作优化搜索过程。程序包括图片读取、特征提取、聚类分析及结果展示等步骤,实现了高效的图像识别。
|
5月前
|
算法 决策智能
基于GA-PSO遗传粒子群混合优化算法的TSP问题求解matlab仿真
本文介绍了基于GA-PSO遗传粒子群混合优化算法解决旅行商问题(TSP)的方法。TSP旨在寻找访问一系列城市并返回起点的最短路径,属于NP难问题。文中详细阐述了遗传算法(GA)和粒子群优化算法(PSO)的基本原理及其在TSP中的应用,展示了如何通过编码、选择、交叉、变异及速度和位置更新等操作优化路径。算法在MATLAB2022a上实现,实验结果表明该方法能有效提高求解效率和解的质量。
WK
|
6月前
|
算法
粒子群算法的优缺点分别是什么
粒子群优化(PSO)算法概念简单,易于编程实现,参数少,收敛速度快,全局搜索能力强,并行处理高效。然而,它也容易陷入局部最优,参数设置敏感,缺乏坚实的理论基础,且性能依赖初始种群分布,有时会出现早熟收敛。实际应用中需根据具体问题调整参数以最大化优势。
WK
767 2
|
7月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
300 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
7月前
|
算法
基于GA-PSO遗传粒子群混合优化算法的CVRP问题求解matlab仿真
本文介绍了一种基于GA-PSO混合优化算法求解带容量限制的车辆路径问题(CVRP)的方法。在MATLAB2022a环境下运行,通过遗传算法的全局搜索与粒子群算法的局部优化能力互补,高效寻找最优解。程序采用自然数编码策略,通过选择、交叉、变异操作及粒子速度和位置更新,不断迭代直至满足终止条件,旨在最小化总行驶距离的同时满足客户需求和车辆载重限制。