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基于Kapur熵的阈值化算法优化

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:而智能优化算法与MT分割问题以目标函数为纽带相互联系,通过智能优化获取目标函数的极值即可获得一组最优阈值。基于上述分析,本章以Kapur熵为目标函数,通过ABC求解最优阈值。在MT图像分割领域,Kapur熵需从二级阈值扩展到多级阈值。对于二级阈值化问题,只有一个阈值t,其公式化表示如公式3.3所示:对于多级阈值化问题,Kapur熵可以被描述为:其中,m维的最优阈值ti可以通过公式3.5获得,该公式即为ABC的优化目标函数。

基于Kapur熵的阈值化算法优化

基于MT分割问题的计算复杂性,MT最优化需借助智能优化算法来实现。而智能优化算法与MT分割问题以目标函数为纽带相互联系,通过智能优化获取目标函数的极值即可获得一组最优阈值。基于上述分析,本章以Kapur熵为目标函数,通过ABC求解最优阈值。在MT图像分割领域,Kapur熵需从二级阈值扩展到多级阈值。基于信息熵的描述,一个离散信源的熵通常通过目标问题的概率分布p=pi来获得,其中pi是潜在状态i下的系统概率。基于图像的灰度直方图,每一个灰度级i的概率即为该灰度级的相对发生频率,假设图像I的每一个灰度级统计个数为h(i),其灰度概率可表示为基于图像I像素点数量的h(i)归一化,如公式3.2所示:

Kapur熵被用来测量类(区域)的紧密性和可分性。对于二级阈值化问题,只有一个阈值t,其公式化表示如公式3.3所示:

对于多级阈值化问题,Kapur熵可以被描述为:(www.xing528.com)

其中,m维的最优阈值ti可以通过公式3.5获得,该公式即为ABC的优化目标函数。本章将借助于MQABC,以公式3.5为目标函数,通过该目标函数的最大化来获取最优阈值。

式中,T为一个一维向量,其成员为MQABC的一个种群所表示的一组阈值。

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