2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
已閱讀1頁,還剩6頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、<p>  北京理工大學(xué),2009年卷。 18,第1號</p><p>  基與結(jié)合遺傳算法結(jié)合的直覺模糊集的檢索方法</p><p>  WAN G Xiao2yin (王瀟茵) 1 ,  XU Wei2hua (徐衛(wèi)華) 2 ,  HU Chang2zhen (胡昌振)</p><p>  計算機網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)實驗室,北京理工大學(xué),北京100081,中國

2、;2。自動化站的陸軍參謀航空系,北京100012,中國</p><p>  摘要:本文提出了一種基于直覺模糊理論和遺傳算法相結(jié)合的新的圖像檢索方法,旨在解決舊的方法的缺點。每個圖像在垂直方向上被分割成一群數(shù)目恒定的子圖像。提取每個子圖像的顏色特征以得到染色體編碼。我們認(rèn)為,模糊的部分和直覺模糊猶豫程度與每個像素的彩色圖像直方圖有關(guān)。某些功能,圖像的模糊特征和直觀模糊特征,一起使用來描述圖像內(nèi)容。高效子圖像組合根

3、據(jù)選擇操作,交叉和變異被選出來。檢索的結(jié)果是根據(jù)從這些子圖像顏色特征組合而獲得的。測試結(jié)果表明這種方法可在不降低速度的情況下提高圖像檢索的精度。其平均精度在80%以上。</p><p>  關(guān)鍵詞:直覺模糊,遺傳算法,顏色直方圖,圖像檢索</p><p>  隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展,有越來越多的信息在互聯(lián)網(wǎng)上傳播。形象是重要信息載體,圖像檢索技術(shù)成為研究的重點。圖像檢索最基礎(chǔ)的任

4、務(wù)是提取圖像特征。為了圖像內(nèi)容表示準(zhǔn)確,形象特征應(yīng)該有綜合性和完整性。但如果特征數(shù)量太多,那就不太好得到檢索結(jié)果。如何完全表達(dá)圖像和移除不影響檢索準(zhǔn)確度的無用特征是一個問題。 利用模糊推理和遺傳算法可以一定程度上解決這個問題。到目前為止,這個系統(tǒng)的圖像檢索仍然是罕見的。鄒用粗糙的設(shè)置計算最簡單的圖像的視覺特征子集,并使用交互式遺傳算法評價圖像的功能[1]。楊用算法估計交叉概率和突變概率基于模糊推理技術(shù)[2]。 Soodamani

5、用基于先驗知識和使用一個遺傳算法—范式系統(tǒng)反饋路徑的基礎(chǔ)學(xué)習(xí),來設(shè)定一個特征模板。普遍的問題是邏輯模糊和遺傳算法在優(yōu)化搜索路徑時不合適染色體編碼進展。它使圖像特征表達(dá)忽視人類視覺的連續(xù)性和心理需要的認(rèn)定。在本文中,我們運用直覺模糊編碼理論中的染色體遺傳算法進行搜索路徑的優(yōu)化。它是根據(jù)圖像的顏色特征。 當(dāng)然,模糊性和色彩的直觀模糊特征也是被考慮的。然后選擇,交叉和變異用于有效地優(yōu)化圖像特征以提高圖像檢索系統(tǒng)。</p>&l

6、t;p>  1 模型的圖像檢索系統(tǒng) 該系統(tǒng)包括圖像色彩特征表達(dá),顏色特征的優(yōu)化和顏色匹配。遺傳算法應(yīng)用于特征優(yōu)化,其中包括染色體選擇,交叉和變異。流程圖如圖1。 </p><p>  圖1 圖像檢索系統(tǒng)模型流程圖 首先,每個圖像在垂直方向分割成一組數(shù)量為常數(shù)的子圖像,該方法稱為“單位平均分割”[4]。圖片可以表示為每一個不同的組合的子圖像的集合。子圖像像素用模糊理論被表達(dá)出來并且有助于所

7、有顏色直方圖中的色彩因子的表達(dá)。然后直觀模糊集理論 被詮釋出來。因此,得到了模糊部分和每個象素的直觀的顏色模糊猶豫程度,這些都有一定的價值。所有這些特征形式構(gòu)成每個象素的色彩特征,每個象素的色彩特征在遺傳算法中完成圖像特征的編碼。然后通過選擇處理功能, 交叉和變異,得到有效的特征。 最后,圖像檢索進度根據(jù)圖像的相似度, 通過圖像顏色特征的歐幾里德距離被完成。</p><p>  2圖像檢索系統(tǒng)的算法</p&

8、gt;<p>  2.1顏色特征的算法 在計算過程中,我們使用HSV(色相飽和度值)空間[5]的顏色值。量化執(zhí)行時,在圖像的所有像素在HSV空間里被映射到n 種上顏色(直方圖上的n個小箱型)。為了加快檢索,在圖像中表達(dá)不流暢的色彩應(yīng)根據(jù)不同的應(yīng)用排除 。我們在Ref中使用的算法得到必要顏色直方圖(CCH)和模糊顏色直方圖(FCH),它們分別表示為Fn ×1和Cn ×1形式。對屬于一些顏色像素的

9、概率不能完全只使用必要色彩直方圖或模糊顏色直方圖表示出來。被Atanasso提出的直觀模糊理論[7] 是 適用于我們的方法。非隸屬度函數(shù)用于改善顏色特征的表達(dá)。直覺模糊理論的概念通過增加模糊色彩特征的猶豫程度表達(dá)出來。接著Hn ×1矩陣產(chǎn)生 </p><p>  在這里υi是圖像象素對第i種顏色值的非隸屬度。 比較模糊顏色直方圖與某些 顏色直方圖,一些模糊量化噪聲就可以

10、找到。這種噪音是通過直觀的指數(shù)可以消除的。從噪音來源,已知的是,圖像像素的顏色猶豫度是與色彩值和模糊顏色值之間的某些區(qū)別成正比的。 此外,根據(jù)均衡器還有一些特殊的顏色值。也就是說,若υi= 0,模糊度可以達(dá)到最大πmaxi 這個特殊的πi 計算公式為</p><p>  它描述了的是圖像的猶豫度,根據(jù)當(dāng)隸屬度減少時第i種顏色也會上升因為。為了滿足均衡器的限制。</p><p> 

11、?。?)(4)一起使用,以獲得所有圖像像素中的I到第i個色彩值得猶豫度計算結(jié)果度 。</p><p>  顯然,πi是在[0,1]范圍內(nèi),這是在πi定義得到的。據(jù)到Cn ×1和 Fn ×1,模糊度的矩陣Hn ×1就得到了。 整合上述言論計算 在直方圖中I到第i個圖像色彩值的所有圖像特征值和顏色特征向量,Ej可以表示為 </p><p>  2.2顏色特征優(yōu)

12、化算法 2.2.1圖像染色體編碼 當(dāng)染色體編碼時,圖像顏色特征產(chǎn)生了在比賽中染色體集。 在大多數(shù)圖像中,每一個對象的重要程度在整個形象的表達(dá)中是不同的。因此,單位平均分割在垂直方向應(yīng)用于圖像分割。并且它對應(yīng)于視覺模式。在染色體編碼的過程中,我們保留重要區(qū)域,并刪除不重要區(qū)域。</p><p>  如果在圖像像素是Mp ×N p,分割而成得區(qū)域個數(shù)應(yīng)是r < N p。每一個地區(qū) 可以被視

13、為對原始圖像的子圖像,并且直方圖的元素可看作大量的基因。每一個基因被表示為一個整數(shù)。這些整數(shù)是一些區(qū)域內(nèi)的象素色彩特征。這些區(qū)域連在一起形成了整個圖像的染色體。假定每個區(qū)域的顏色直方圖有n種顏色。染色體Ri是</p><p>  在這里是必然概率,模糊成員和對第g種顏色來說k個區(qū)域內(nèi)的直觀猶豫度。 Ri是每個區(qū)域的一個組合,每個組合由圖像的染色體組成是空間中的一個候選決定。有R!種組合。由圖像染色體組成的

14、候選集合是</p><p>  P = { R1 , R2 , ?, Ri} ,</p><p>  其中i等于1到n,n是這個集合的數(shù)量。</p><p>  2.2.2選擇算子 我們使用比例算法。每個染色體占虛擬盤上的一個扇形,扇形面積與適應(yīng)度值成正比。當(dāng)自適應(yīng)程度值升高時,染色體會占用更多的面積。Ri區(qū)域的自適應(yīng)度值Fi是圖像的相似度。兩個在人們判斷

15、中相互聯(lián)系的相似圖形,我們會用距離函數(shù)計算得到一個染色體的距離矢量。 Fi和距離是成反比的。 如果距離的結(jié)果是大,這個染色體的適應(yīng)性會很糟。在接下來的檢索過程宗的染色體的功能就會很低。這種類型的染色體應(yīng)該被刪除。否則,染色體應(yīng)予保留。距離函數(shù)是 </p><p>  在此,ba’是圖像顏色直方圖中第a種顏色的數(shù)目。2.2.3交叉及變異 單個交叉使允許的。在一個染色體中隨機設(shè)置一個交叉點。

16、在交叉中,這個單位只在這一點之前或者之后發(fā)生交叉。產(chǎn)生一個新的單位。此操作允許在一些地區(qū)的組合發(fā)生變化。一些地區(qū)可能會出現(xiàn)反復(fù),或不出現(xiàn)。更多區(qū)域的組合可存在于圖像數(shù)據(jù)庫。為滿足用戶可以通過交叉得到更好的染色體。 變異率設(shè)定為0.1之內(nèi)。所有像素的一致性應(yīng)該在每一代都保持。在直方圖最大值被選中。我們比較左側(cè)和右側(cè)的最大值。我們降低較大值,增加較小的值。 2.3顏色特征匹配算法 根據(jù)以上遺傳算法,在檢索圖像數(shù)據(jù)庫S和

17、查詢圖像數(shù)據(jù)庫中圖像的顏色特征染色體被提取出來。對于每一個圖像,適應(yīng)度最高的10條染色體中北挑選出來,組成特征向量。 </p><p>  E =(R1,R2,?,R9,R10)。 (12) </p><p>  定義ΔEi的平方為 作為第i個的顏色特征的在圖像數(shù)據(jù)庫S中的一幅圖像和查詢圖像Q之間的距離。 P和Q之間的顏色特征距離定義為對染色體的特征距離的

18、總和。距離越少,兩幅圖內(nèi)容越越接近。</p><p>  3實驗的圖像檢索系統(tǒng) 為了檢驗圖像檢索系統(tǒng)的可行性,由個1 000圖像組成的圖像組在測試中被建立,其中包括山水,動物和人的形象。我們選擇4種圖像,它們是森林,極地,建設(shè)和花的圖像。我們從每個分類中隨機選擇5幅圖像, 使用算法在圖像數(shù)據(jù)庫取回與查詢圖像相似的圖像。有20次的檢索。每次檢索過程中,有10個最小的特征距離的圖像被選擇出來。在景觀和目標(biāo)

19、圖像中我們使用20種常見的顏色,如酒紅色,淡藍(lán)色,卡其色,白色,綠色等等顏色直方圖。 我們使用查全率和精確度進行評估算法有效性。這兩個指數(shù)更高,性檢索系統(tǒng)得性能就比較好,否則,檢索系統(tǒng)的性能就比較差。“圖像數(shù)據(jù)庫中與查詢圖像相似的圖像的數(shù)目在測試前是由相關(guān)人員進行了確定的。測試結(jié)果如表1所示根據(jù)表1,可以看出,檢索系統(tǒng)的精確度介于70%到90%之間,平均精確度高于80%。平均查全率和精確度均高于只是基于直覺模糊顏色特征的系統(tǒng)或

20、只基于遺傳算法基的圖像檢索系統(tǒng)。結(jié)果表明,在這個圖像檢索系統(tǒng)里,直覺模糊顏色特征的表達(dá)更接近人類的思考過程,遺傳算法可以有效地優(yōu)化功能,加快速度。因此,這種方法是可行的。此外,一般配置的電腦能就滿足圖像檢</p><p>  為了簡化測試,只有景觀和物體的圖像作為查詢圖像。但是,這個系統(tǒng)還可以檢索其他的查詢圖像,如人類,動物等,只需要改變顏色直方圖改成查詢圖像中的常見顏色就可以了。 </p><

21、;p>  圖2 檢索結(jié)果的形象 4結(jié)論 在遺傳算法的染色體編碼過程中,介紹了了直觀模糊集理論。我們計算三個特征,他們是顏色確定性, 模糊隸屬度和對形成染色體的顏色特征的直觀模糊猶豫度。這是更接近人類思維過程,它完美準(zhǔn)確地表達(dá)圖像內(nèi)容。然后,選擇,交叉和變異操作可以有效地優(yōu)化上述特征。測試結(jié)果表明,該圖像檢索辦法可以提高查全率和圖像檢索精度,同時不影響圖像的檢索速度。 這個系統(tǒng)仍然有一些錯誤警報。未來的工作包括

22、:在直觀的模糊度計算時,更多的因素應(yīng)該被考慮,以提高猶豫程度計算公式;三種不同的顏色特征在圖像匹配時應(yīng)給予不同的比重,以提高圖像匹配方案;圖像特征應(yīng)該擴展到質(zhì)地,形狀和目標(biāo)定位,以擴大這個圖像檢索系統(tǒng)的應(yīng)用。 </p><p>  參考文獻: [1]鄒模唇。基于交互遺傳算法和粗糙集的圖像檢索方法[J]計算機裝備及設(shè)計,2007,28(9):2086年至二○八八年。 (在中國) [2]楊巖溪,劉鼎,新景?;?/p>

23、模糊遺傳算法的圖像相關(guān)匹配方法 [J]中國科學(xué)儀器日志,2005,26(11):1166年至1169年。 (中文) [3] SoodamaniR,劉Z Q.:通過對目標(biāo)識別研究學(xué)習(xí)模糊建模 [J] 2004年,電機及電子學(xué)工程師聯(lián)合會學(xué)報23(6):656 - 659。 [4]齊燕,路得湯?;趦?nèi)容圖像檢索中的IGA的應(yīng)用研究[J]。圖象圖形學(xué)報,2004,9(1):46 - 55。 (中文) [5]張郁金。基于內(nèi)容的視覺信息檢索

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論