结合遗传算法和多尺度边缘检测的红外图像分割

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1、第36卷第8期光电工程、，0l_36．NO．82009年8月Opto—ElectronicEngineeringAugust，2009文章编号：1003—501X(2009)08—0040-05结合遗传算法和多尺度边缘检测的红外图像分割李朝晖1,2，王冰2，陈明(1．西北工业大学自动化学院，西安710072；2．中国飞行试验研究院，西安710089)摘要：用传统的解析法得到的函数最大梯度和局部极大只能是近似和局部意义上的。本文结合遗传优化搜索算法讨论多尺度边缘检测的新方法。为了提高遗传算法应用于边缘检测的收敛速度，改进基本遗传算法存在

2、的局部搜索能力差的缺陷，提高全局解的质量，采用了改进的GA(遗传算法)+sA(模拟退火法)+TABu(列表寻优法)混合算法。将基本遗传算法与启发式搜索算法相结合，采取交替式的优化策略。试验结果表明，将该算法用于红外目标图像分割，可以使检测出的图像边缘细节丰富、单边缘、定位准确。关键词：遗传优化搜索算法；Canny多尺度边缘检测；图像分割中图分类号：TP751．1文献标志码：Ad0i：10．3969~．issn．1003．501X．2009．08．008IRImageSegmentationbyCombiningGeneticAlgor

3、ithmandMulti—scaleEdgeDetectionLIZhao．hui，．，WANGBing，CHENMing(1．DepartmentofAutomation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China；2．ChineseFlightTestEstablishment,Xi’an710089，China)Abstract：Findinggradientmaximumandlocalmaximumbasedonmulti-scaleCannyoperatore

4、dgedetectionisreallytheoptimizationfortwodimensionmulti—elementfunction．Themaximalfunctiongradientorlocalmaximumwhichwasderivedbythetraditionalanalyticsisapproximateandloca1．Anewmulti—scaleedgedetectionalgorithmisproposedbyageneticoptimumsearchingalgorithm．Toupgradetheg

5、eneticalgorithmconvergenceaboutedgedetection，animprovedGA+SA+TABUisusedinordertoovercomethedefectsoflocalsearchinginthegeneralgeneticalgorithmandupgradethewholeresolution．Alternatingoptimizationtacticsareutilizedbycombiningthegeneralalgorithmandheuristicsearchingmethods

6、．TheexperimentalresultsshowthattheproposedalgorithmappliedtoIRtargetimagesegmentationcouldresultincopiousdetails，singleedgeandexactlocation．Keywords：geneticoptimumsearchingalgorithm；Cannymulti—scaleedgedetection；imagesegmentation0引言在图像多尺度边缘检测中，所采用的Canny算子是最优阶梯型边缘(Steped

7、ge)检测算子。但是，Cany边缘检测算子只对受到白噪声影响的阶跃型边缘检测是最优的，因为Cany算子法是利用高斯函数的一阶微分，在噪声抑制和边缘检测之间取得较好的平衡。基于Canny算子的边缘检测算法，是从检测(不丢失重要的边缘，不应有虚假的边缘)、定位(实际边缘与检测到的边缘位置之间的偏差最小)和单响应(将多个响应收稿日期：2009—02—25；收到修改稿日期：2009-04-09基金项目：航空科学基金资助项目(20091330)作者简介：李朝晖(1960-)，男(汉族)，山东青岛人。研究员，博士，主要从事目标特性研究工作。E-m

8、ail：ljcfte@sina．~om。第36卷第8期李朝晖等：结合遗传算法和多尺度边缘检测的红外图像分割4l降低为单个边缘响应)这三个标准上实现的。由于Canny算子主要是基于导数算子(一阶微分)寻找图像灰度沿两个方向