[發明專利]一種改進的圖像增強方法

有效

• 申請號: 201710905303.1
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107507157B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 姜代紅;黃忠東;戴磊;孫天凱
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06N3/006;G06N3/126
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

1.一種改進的圖像增強方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、原圖像像素灰度為f(x,y)，然后對其進行歸一化處理得到n(x,y)；其中采用改進后的歸一化處理方式：

其中L_min和L_max分別為原圖像灰度值的最小值和最大值，n(x,y)∈[0,1]；

S2、按照AIGA抗體編碼方法對待優化的兩個參數進行編碼，隨機產生一組初始個體構成初始種群，并輸入控制參數交叉概率p_c、變異概率p_m、群體規模N和最大運行代數G；進行運算，產生種群X(t)；

S3、判斷種群X(t)進化代數t是否等于最大運行代數G，若符合則算法結束，輸出最優解；否則轉向下一步；

S4、用適應度函數計算個體適應度；采用輪盤賭策略從種群X(t)中選擇M個個體，對選中的M個個體按照AIGA算法遺傳操作中的交叉和變異方法進行交叉和變異操作；

S5、按AIGA算法疫苗選取方法選取兩個疫苗，然后選取待接種個體數和接種點數進行免疫操作，并做出接種后的免疫選擇，同時，對接種后的種群采用最優個體保留策略；

S6、一組對應一個非線性變換函數F(u)，用非線性變換函數進行圖像灰度變換，得到輸出圖像g(x,y)；

所述的AIGA抗體編碼，設參數取值范圍為[U₁,U₂]，用長度為k的二進制編碼符號來表示，可產生2^k種不同的編碼，其編碼方式如下：

其中：

對所述編碼進行解碼：假設某一個抗體的編碼為b_kb_k-1b_k-2…b₂b₁，則對應的解碼公式為：

對所述編碼進行解碼：假設某一個抗體的編碼為b_kb_k-1b_k-2…b₂b₁，則對應的解碼公式為：

所述的適應度函數計算個體適應度方法為利用圖像的信息熵E、圖像方差F_ac、緊致度C、信噪改變量IN_c，達到圖像的整體與局部，結構與細節協調平衡；適應度函數如下：

fitness(·)＝E·IN_c·[F_ac+2.5C]

其中：

P_i為第i級灰度出現的概率，當P_i＝0時，定義p_ilog₂p_i＝0。

IN_c表示灰度為h的像素個數大于給定閥值Th的數量；

其中，M、N為圖像的長度和寬度，n＝M×N；緊致度C表示周長P的平方與面積A的比：

P、A定義如下：

所述步驟S5中的一組對應一個非線性變換函數F(u)，用非線性變換函數進行圖像灰度變換，得到輸出圖像g(x,y)；其中：

2.根據權利要求1所述的一種改進的圖像增強方法方法，其特征在于，所述的采用輪盤賭策略從種群X(t)中選擇M個個體，采用的是輪盤賭策略,每個個體用圓形賭盤的一塊來代表其適應度的比例；賭盤按照群體中個體數的值進行相應次數的旋轉，從而始終保持群體的大小不變，個體被選中的概率取決于個體的相對適應度，公式如下：

其中p_i為個體i被選中的概率，f_i為個體i的適應度，為群體的累加適應度。