[發明專利]基于免疫密母聚類的圖像分割方法

有效

• 申請號: 201210099828.8
• 申請日: 2012-04-07
• 公開（公告）號: CN102663751A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 馬文萍;焦李成;李聰玲;黃媛媛;馬晶晶
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06N3/12
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于免疫密母聚類的圖像分割方法，包括如下步驟：

(1)輸入一幅待分割圖像；

(2)提取待分割圖像的紋理特征，用灰度共生矩陣方法提取圖像的前12維紋理特征向量，用小波分解方法提取圖像的后10維紋理特征向量，得到N個D維的紋理特征向量，其中N為圖像的像素個數，D為用灰度共生矩陣方法與小波分解方法提取待分割圖像的紋理特征向量維數之和；

(3)對待分割圖像進行分水嶺預分割，得到N1個不重疊的區域塊，對每一個區域塊所包含像素點的紋理特征向量取平均值，得到N1個D維的紋理特征向量，作為聚類的輸入數據樣本，N1為分水嶺分割塊數；

(4)將第一個種群a分為兩部分進行初始化：

4a)根據最小生成樹MST原理生成第一部分種群a1；

4b)隨機產生第二部分種群a2，每個個體基因位上的值是1到K之間的隨機數，K為待分割圖像的分類數；

(5)對第一個種群a中的個體按照如下公式計算適應度值：

fitness=1Σi=1KΣj=1RNiΣk=1PNidis(pijk,mi)+1,]]>

dis(pijk,mi)=Σg=1D(pijkg-mig)2,]]>

RN_i是第i類包含的區域塊數，PN_i是第i類中第j個區域塊包含的像素點數，p_ijk為第i類中第j區域塊的第k個像素點，m_i是第i類的聚類中心，為第i類中第j區域塊的第k個像素點的第g個特征，為第i類聚類中心的第g個特征，D為用灰度共生矩陣方法與小波分解方法提取待分割圖像的紋理特征維數之和；

(6)計算出第一個種群a中所有個體的適應度值后，將適應度值由高到低排序，取前d個個體的聚類中心作為第二個種群b的抗體，將前d個個體對應的適應度值作為第二個種群b中抗體的親和度值，d為第二個種群b中抗體的個數；

(7)進化第一個種群a

7a)用基于同類之間交叉方法對第一個種群a中的個體進行交叉操作，重組第一個種群a中的個體信息；

7b)用單點變異方法對交叉操作后的第一個種群a中的個體進行變異操作，以提高第一個種群a的多樣性；

7c)用個體學習方法對變異操作后的第一個種群a中的個體進行局部搜索，使第一個種群a不會陷入局部最優解；

7d)用精英聯賽機制對個體學習操作后的第一個種群a中的個體進行選擇操作，并把適應度值最高的個體保存到精英種群c中；

(8)進化第二個種群b

8a)對第二個種群b中的抗體進行比例克隆操作；

8b)用均勻變異操作對比例克隆操作后的第二個種群b中的抗體進行變異操作，以提高第二個種群b的多樣性；

8c)用克隆選擇方法對均勻變異操作后的第二個種群b中的抗體進行選擇操作，并用選擇操作之后第二個種群b中抗體取代選擇操作后的第一個種群a中適應度值最低的d個個體；

(9)如果進化種群a和b執行的次數達到G_max次，則執行步驟(10)，否則執行步驟(5)，G_max為進化兩個種群a和b的最大迭代次數；

(10)從精英種群c中，選擇適應度最大值對應的個體作為最優個體；

(11)在最優個體中，由每個塊的類標找到每個像素點的類標，從閉區間[0，255]中任意選擇一個整數作為所標記像素的灰度值，得到分割結果。