[发明专利]一种基于自适应遗传算法和OTSU算法的图像分割方法

权利要求书

1.一种基于自适应遗传算法和OTSU算法的图像分割方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S01：计算待分割图像的图像灰度直方图；

步骤S02：对图像的灰度值进行编码，随机产生M个初始种群；

步骤S03：根据OTSU算法计算每个个体的适应度值；

步骤S04：进行遗传操作，包括顺次执行的选择操作、交叉操作和变异操作，其中，

选择操作：将当代种群中的个体按照适应度值由大到小选择前M个个体，将它们复制到下一代种群中；

交叉操作：将上述选择操作产生的种群中的个体的交叉率P_c按照下述方法进行变化：

当个体适应度值高于平均适应度值时，随着个体适应度值的增加交叉率加速减小；

当个体适应度值小于平均适应度值时，随着个体适应度值的增加，交叉率减速减小；

按照交叉率P_c由大到小依次选择若干对个体进行交叉，并更新种群；

变异操作：将上述交叉操作产生的种群中的个体的变异率P_m按照下述方法进行变化：

当个体适应度值高于平均适应度值时，随着个体适应度值的增加变异率加速减小；

当个体适应度值小于平均适应度值时，随着个体适应度值的增加，变异率减速减小；

按照变异率P_m由大到小选择若干个变异率P_m大的个体进行变异，并更新种群；

步骤S05：判断新种群是否满足终止条件，若满足则结束，并获得分割阈值，否则，进入步骤S03；

步骤S06：根据分割阈值处理待分割图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应遗传算法和OTSU算法的图像分割方法，其特征在于，在步骤S04中，进行交叉的次数次。

3.根据权利要求1所述的一种基于自适应遗传算法和OTSU算法的图像分割方法，其特征在于，在步骤S04中，进行变异的次数≤P_m·M次。

4.根据权利要求1所述的一种基于自适应遗传算法和OTSU算法的图像分割方法，其特征在于，在步骤S02中，对范围为0-255的图像灰度级用8位二进制码串进行编码。

5.根据权利要求4所述的一种基于自适应遗传算法和OTSU算法的图像分割方法，其特征在于，在步骤S03中，OTSU算法以准则函数计算适应度值，

式中，设二进制码串解码后得到的阈值t将待分割图像分为C₀类和C₁类，其中ω₀、ω₁分别为C₀类、C₁类内像素点出现的概率，μ₀、μ₁分别为C₀类、C₁类内像素点的平均灰度值，即是二进制码串解码后得到的阈值t对应的适应度值。

6.根据权利要求5所述的一种基于自适应遗传算法和OTSU算法的图像分割方法，其特征在于，在步骤S05中，若满足最大迭代次数或种群中个体的最大适应度值不再发生变化，则算法终止并输出结果，否则继续进行遗传操作。