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【6h】

基于遺傳算法的菌落圖像分割

 

目錄

文摘

英文文摘

聲明

第一章引言

1.1本論文的研究目的和意義

1.2菌落圖像分割研究現(xiàn)狀

1.3本論文的主要工作

1.4本論文的內(nèi)容安排

第二章遺傳算法和圖像分割方法

2.1遺傳算法

2.1.1遺傳算法的發(fā)展歷史

2.1.2遺傳算法的應(yīng)用

2.1.3遺傳算法概要

2.2圖像分割

2.2.1圖像分割定義

2.2.2分割算法分類

2.2.3基于灰度特征空間的閾值分割方法

2.2.4基于區(qū)域的方法

2.2.5基于邊緣的方法

2.2.6基于函數(shù)優(yōu)化的方法

2.2.7綜合考慮邊緣和區(qū)域的方法

2.2.8研究中的圖像分割新算法

2.3本章小結(jié)

第三章基于遺傳算法的圖像分割方法

3.1基于遺傳算法優(yōu)化模糊C-均值算法的圖像分割方法

3.2基于遺傳算法加速最大類間方差的圖像分割方法

3.3基于直方圖熵和遺傳算法(KSW-GA)的圖像分割方法

3.4基于遺傳—神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GA-BP)的圖像分割方法

3.5基于遺傳—模擬退火算法(GA-SA)的圖像分割方法

3.6實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.7本章小結(jié)

第四章菌落圖像處理及分割

4.1系統(tǒng)簡介

4.2系統(tǒng)組成

4.3預(yù)處理

4.4菌落圖像分割

4.5孔洞填充

4.6邊緣檢測修正邊界

4.7形態(tài)學(xué)處理

4.8菌落數(shù)量的統(tǒng)計(jì)

4.9本章小結(jié)

第五章菌落分析計(jì)數(shù)系統(tǒng)的改進(jìn)

5.1新方法處理菌落圖像

5.2兩種方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較

5.3本章小結(jié)

第六章結(jié)論與展望

6.1結(jié)論

6.2展望

致謝

參考文獻(xiàn)

攻碩期間取得的研究成果及攻碩期間參與的項(xiàng)目

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摘要

菌落圖像的處理與分析是農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生分析中進(jìn)行質(zhì)量檢測的一項(xiàng)基本且重要的工作。以往這些工作由人工觀測完成,工序繁雜、耗時(shí)長、效率低,而且?guī)в兄饔^性,誤差大,重現(xiàn)性不好。采用圖像處理與分析的方法能將操作人員從這一繁重的工作中解脫出來,并大大提高計(jì)數(shù)與分析的精度,從而得到廣泛應(yīng)用,成為近年來國內(nèi)外的一大研究熱點(diǎn)。 菌落圖像處理與分析中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是圖像分割,其好壞直接影響到計(jì)數(shù)的精度與后續(xù)的處理。但是,圖像分割技術(shù)一直以來都是圖像信息工程的經(jīng)典難題,沒有一種方法對所有測試圖像分割效果是最佳的。在菌落圖像分析中,菌落尺寸可能大小不一、形態(tài)各異,并且經(jīng)常有聚堆現(xiàn)象,所以分割難度更大。為此,本文分析了現(xiàn)有的分割技術(shù),考慮到圖像分割是組合優(yōu)化問題,可以采用基于遺傳算法或模擬退火算法的圖像分割技術(shù),但是單獨(dú)使用這兩種算法,在處理過程中有很多局限,所以本文采用兩種算法相結(jié)合的混合算法,該混合算法結(jié)合了兩種算法的優(yōu)點(diǎn),削弱了不足之處。通過分析具有各種形態(tài)特征的菌落圖像,采用該分割技術(shù)對菌落圖像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理,研究其自動(dòng)分割技術(shù),從而提高分割的精度和速度。 本文研究分析分割技術(shù)以及遺傳算法現(xiàn)狀的同時(shí),嘗試將遺傳-模擬退火分割算法應(yīng)用到開發(fā)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)中。識(shí)別系統(tǒng)的功能如下: 1.圖像濾波。可采用中值和均值濾波,目的是為了提高后續(xù)的分割、分離算法的效果,提高計(jì)數(shù)的精度。 2.圖像分割。首先,采用遺傳-模擬退火分割技術(shù)將彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像;其次,采用填充算法進(jìn)行孔洞填充,填充算法有多邊形有序邊填充算法、種子填充算法以及多邊形邊標(biāo)志填充算法;最后,將重疊、粘連的菌落分離,并剔除噪聲點(diǎn)。 3.?dāng)?shù)量的統(tǒng)計(jì)。使用中心點(diǎn)標(biāo)注或者非中心點(diǎn)標(biāo)注這兩種方法。針對灰度圖像,如果直接使用闞值分割,種子填充,腐蝕細(xì)化能夠得到較好的分割結(jié)果,就可以直接進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

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