基于改进蚁群算法的图像边缘检测研究.pdf

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1、分类号：ＴＰ巧１学校代码：１０６９７２００２０１７；１３密级；公开韦学号：藝＃ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ号聖亨恆硕±巧交’ＳＰＥＣＩＡＬＩＺＥＤＭＡＳＴＥＲＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮｉ．基于改进蚁群算法的图像边缘检测研究■Ｉ－？■！＜■－－＿＿．工学科違称：软件程’王专业学位类别：程硕去—者：冯巧教授：何小虎指导老师．作ＷＨ—一西北大学学位评定委员会＇．、二〇—五年十二月Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｉｍｐｒｏｖｅｄａｎｔｃｏｌｏｎｙａｌ

2、ｏｒ她ｍｉｎｉｍａｅｅｄｅｇｇｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎＡ化ｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｅｄ化ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ＊＊ｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｈｅｉｅｕｉｉｔｓｔｅｍｅｎｐｑ拓ｒ化ｅｄｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇｉｎＳｏｆｔｗａｒｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＢｙｈｅｘｉａｏｈｕＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ｆｅｎｕｎＰｒｏｆｅｓｓｏｒｐｇｊＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１５西北大学学位论义知巧产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、俱存。、使用学位论文的规定学校有权保留并向国家有关部ｎ

3、或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可将本学位论文的全部或、部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名，：０指导教师卷名：＇沪年／占月日年／足月２＾日助ｂ大学学位论文独创性汚明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中将别加Ｗ标注和致谢的地方外，本论文不

4、包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得西一北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说巧并表示谢意。学位论文作者签名；ｙｊ句Ｐ月曰＾摘要一、、图像边缘是图像的基本特征之，是人们认识图像分析图像处理图像的关键信息。通过几十年的研究，人们己经提出许多边缘检测的方紀这些检测方法各有其持点，但是由于图像本身存在很大差异．，使得边缘检测方法通用性不强，检测效果不理想。因此，图像边缘检测仍然是数字图像处理巧计算机视觉领域中的热点和难点，利用新的技术和方

5、法研究新的边缘检测方法具有非常重要的现实意义。一蚁群算法是种智能的仿生优化算法，该算法具有鲁俸性、并行性、分布性、全局寻优、易于与其他优化算法相结合等化点，能够在较短时间内找到问题的最优解。因此，把蚁群算法应用到图像边缘检测中。实验表明，蚁群算法可Ｗ完成各种图像的边缘检测，但是国像边缘检测效果不理想，存在许多问题。一为了解决蚁群算法存在收敛速度慢，本文提出种具有、易出现停滞现象等问题感知功能和可变步长的蚁群图像边缘检测算法，妈蚁具有感知功能，首，在该算法中先随机检测出一个边缘点，，Ｗ该点为起点利用感知功能去感知该点领域中其他边缘一点，从而

6、找到个完整、连续的边缘。在寻找边缘点的过程中，，为了提高搜索效率提出了变步长策略，妈蚁可Ｗ根据实际情况去感知周围节点，如果有边缘点，可采用小步长，否则，采用大步长。送样，妈蚁的搜索更加灵活、加快妈蚁搜索边缘的过程。仿真实验表明，该算法可Ｗ减少妈蚁在进行图像边缘搜索时的无关移动计算、提高边缘检测效果，明显缩短边缘检测时间。为了解决蚁群图像边缘检测时，大量妈蚁会在图像的非边缘区域进哲许多无关移动问風本文提出了一种具有侦察和感知能力的图像边缘检测蚁豬算淑该算法的第一个阶段是侦察妈蚁先进行侦察，排除图像中大量的非边缘区域，同时释放信息素。第二阶段

7、是觅食蚁搜索边缘过程，根据信息素浓度，同时许多非边缘区域已经被排除，，觅食蚁搜素边缘效率明显提高，，仿真实验表明，该算法运行速度更快效率更好。关键词：蚁群算法，边缘检测，变步长，感知蚁群ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＩｍａｅｏｒｄｅｒｏｎｅｏ的ｓｅｉｉａａｕｒｅｓｏｆａｍａｅａｎｃｓｅｓｅｎｅｕｒｓｅｇｂｉｓｆ化ｅｔｉｌｆｅｔ出ｇｉｔｌｉｇＨｔｉｋｙｔｐｉ化ｃｏｏｆｋｎｏｗｉｎｇ＞ａｉｍｌｙｚｉｎｇａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｈｅｉｍａｅ．Ｏｖｅｒｔｈｅａｓ