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1、第12卷第3期中国图象图形学报Vo.l12,No.32007年3月JournalofImageandGraphicsMar.,2007遗传算法在图像处理中的应用1),2)1)田莹苑玮琦1)(沈阳工业大学视觉检测技术研究所,沈阳110023)2)(鞍山科技大学计算机科学与工程学院,鞍山114044)摘要遗传算法是一种基于生物自然选择与遗传机理的随机搜索与优化方法。近年来,由于遗传算法求解复杂优化问题的巨大潜力及其在工业工程领域的成功应用,这种算法受到了国内外学者的广泛关注。本文介绍了遗传算法的基本理论,描述了它的主要特点和基本性质;重点综述了遗传算法在数字图像处理中的主要应用,特
2、别是在图像分割和边缘检测、图像压缩、图像恢复、图像匹配、图像增强以及图像重建等方面的作用;探讨了目前遗传算法在图像处理领域中存在的问题及其在今后的发展方向。关键词遗传算法数字图像处理中图法分类号:TP391.41文献标识码:A文章编号:1006-8961(2007)03-0389-08ApplicationoftheGeneticAlgorithminImageProcessing1),2)1)TIANYing,YUANWe-iqi1)(ComputerVisionGroup,ShenyangUniversityofTechnology,Shenyang110023)2)(Sc
3、hoolofComputerScience&Engineering,AnshanUniversityofScience&Technology,Anshan114044)AbstractGeneticalgorithm(GA)isarandomsearchandoptimizationmethodbasedonnaturalselectionandgeneticmechanismofthelivingbeings.Inrecentyears,GAisusedsuccessfullyinsolvingthecomplexoptimizationandtheindustrialeng
4、ineeringproblems.Therefore,theresearchonGAhasattractedalotofattention.ThispaperdiscussesandsurveysthestatusandadvancesinGAresearch.Thebasicalgorithms,theory,implementationtechniquesofGAareoutlinedfirst.ThenmanyapplicationsofGAinimageprocessingfieldarereviewed,suchasimagesegmentationandedgede
5、tection,imagecompression,imagerestoration,imagematching,imageenhancement,andimagereconstruction.Atlast,severalkeyproblemsinthisfieldarediscussedaswellastheirdevelopmentinthefuture.Keywordsgeneticalgorithm,digitalimageprocessing的整体搜索策略和优化计算不依赖于梯度信息,所1引言以它的应用范围非常广泛,尤其适合于处理传统方法难以解决的高度复杂的非线性问题。它
6、在自适应遗传算法(geneticalgorithm,GA)是一种自适控制、组合优化、模式识别、机器学习、规划策略、信应启发式群体型概率性迭代式的全局收敛搜索算息处理和人工生命等领域的应用中越来越展示出优法,其基本思想来源于生物进化论和群体遗传学,体越性。现了适者生存、优胜劣汰的进化原则。使用遗传算图像处理是计算机视觉中的一个重要研究领法求解科学研究工作和工程技术中各种组合搜索和域,在图像处理过程中,如扫描、特征提取、图像分割优化计算问题这一基本思想早在20世纪60年代初等不可避免地会存在一些误差,从而影响图像的效期就由美国Michigan大学的Holland教授提出,其果。如何
7、使这些误差最小是使计算机视觉达到实用数学框架也于20世纪60年代中期形成。由于GA化的重要要求,GA在这些图像处理中的优化计算收稿日期:2005-09-20;改回日期:2005-12-01第一作者简介:田莹(1971~),女,副教授。现为沈阳工业大学电工理论新技术专业博士研究生。主要研究方向为计算机视觉、生物特征识别、图像处理与模式识别等。E-mai:lastianying@126.com390中国图象图形学报第12卷方面找到了用武之地,目前已在图像分割、图像恢充;在编码环节中应用格雷码和动