基于多智能体进化算法的聚类及其在图像分割中的应用

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1、基于多智能体进化算法的聚类及其在图像分割中的应用作者姓名王霄导师姓名、职称刘静教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称强勇高工申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121291分类TN82号TP75密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于多智能体进化算法的聚类及其在图像分割中的应用作者姓名：王霄领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：刘静教授企业导师姓名、职称：强勇高工2014提交日期：年12月ClusteringBasedonMulti-agentEvolutionaryAlgorit

2、hmanditsApplicationinImageSegmentationAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByWangXiaoSupervisor:LiuJingQiangYongDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指

3、导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅

4、、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要图像分割大体上是把需要分割的图像进行划分，并对需要进行后续处理的目标进行标记的一个过程。随着模拟图像全面被数字图像所取代，数字图像处理受到了越来越多的关注，而图像分割就是众多数字图像处理技术中非常重要的一种。图像分割在图像目标识别与图像分析中具有非常重要的意义。由于图像分割是很多其它图像处理技术的预处理

5、，研究人员对其的研究也越来越多，图像分割技术也已经有了长足的发展。目前，研究员们已经提出的图像分割方法数以千计，其中，运用最为广泛的则是由各种聚类算法演变而来的图像分割方法。本文主要针对图像分割的研究，提出两种基于多智能体进化算法的聚类并将其应用于处理图像分割问题。文章先是对图像分割问题进行了介绍，包括分割基本理论以及常见的分割方法，现有技术中的图像分割方法基本上包括传统分割方法和结合各种算法的分割方法两类。本文提出的两种基于多智能体进化聚类算法的图像分割方法，具体是结合多智能体进化算法和特定算法思想的图像分割方法，都是根据介绍的基于多智能体进化聚

6、类的方法的基础上进行改进而来的。主要研究内容有：1.针对现有基于聚类分析的图像分割方法过分依赖于初始参数设定的缺点，特别是针对初始聚类数目设定对图像分割结果影响过大这一缺点，提出一种新的聚类算法来解决图像分割问题。具体方法是指在多智能体进化算法基础上，根据迭代自组织算法中的分裂和合并思想，结合新的分裂算子和合并算子，并将新的聚类算法用于图像分割，有效解决了常用分割方法中分割结果过分依赖于初始设定类别的缺点。并且，由于多智能体进化算法是全局性搜索算法，本算法还解决了种群局部早熟，易陷入局部最优值等问题。2.由于图像分割的评价标准多种多样，单一的评价标

7、准对于分割结果来说，或多或少的存在一些局限性，基于此，我提出一种基于多目标智能体进化算法的聚类方法，并应用于解决图像分割问题。该方法可以很好的做到兼顾多种评价标准，更加全面的来评价聚类结果，所以最终得到的分割结果也更加的贴近于研究需要。基于多目标智能体进化算法的聚类算法在种群多样性方面具有更加明显的优势，在局部早熟方面具有很好的性能，能很好地避免算法陷入局部最优值，更加容易接近全局最优解，该算法还具有鲁棒性好、并行搜索以及自适应性等特点。关键词：图像分割，聚类，多智能体，多目标，全局最优论文类型：应用基础技术I西安电子科技大学硕士学位论文IIABS

8、TRACTABSTRACTImagesegmentationistodivideanimageintodifferentt