基于遺傳算法的圖像恢復(fù)技術(shù)研究.pdf

1、圖像是人類獲取信息的重要內(nèi)容，大量而清晰的圖像對人們的日常生活、科學(xué)研究都有著十分重要的作用。但圖像在形成、傳輸和記錄的過程中都會受到諸多因素的影響，所以人類通過各種方式獲得的圖像一般都不可能是一個物體完整的描述，實際上只是一幅降質(zhì)的圖像記錄。因此，研究和發(fā)展有效的圖像恢復(fù)技術(shù)來改善退化的圖像就顯得尤為重要。 在數(shù)字圖像信息處理中，由于圖像信息本身的復(fù)雜性和較強的相關(guān)性，在處理過程中的各個不同層次可能出現(xiàn)不完整性和不精確性、非結(jié)

2、構(gòu)化、以及建模困難等問題，將計算智能信息處理的方法應(yīng)用于圖像的處理，在一些場合具有比傳統(tǒng)計算方法(使用精確、固定和不變的算法來表達和解決問題)有更好的效果。 遺傳算法(Genetic algorithm)作為一種智能優(yōu)化算法，是借鑒生物界選擇和遺傳機制的隨機化搜索算法，其主要特點是在搜索空間中同時在很多點進行求解，利用隨機規(guī)則來引導(dǎo)搜索，且搜索不依賴于梯度信息，它尤其適用于處理傳統(tǒng)搜索方法難于解決的復(fù)雜和非線性問題。遺傳算法的優(yōu)

3、勢是利用所允許的不精確性、不確定性，特別是由于它不受搜索空間的限制性假設(shè)的約束，魯棒性及固有的并行性等特點，因此是很有發(fā)展?jié)摿Φ膱D像智能信息處理方法。 本文，主要研究了基于遺傳算法的圖像恢復(fù)技術(shù)。首先對遺傳算法和圖像恢復(fù)的相關(guān)理論基礎(chǔ)作了詳細的介紹和總結(jié)，包括其背景、基本算法結(jié)構(gòu)、基本原理特點、分類及其發(fā)展現(xiàn)狀和作用等。然后在深入研究了簡單遺傳算法和逆濾波、維納濾波等幾種經(jīng)典圖像恢復(fù)算法的基礎(chǔ)上，針對簡單遺傳算法易造成“過早收斂

4、”問題，結(jié)合圖像信息相關(guān)性較強的特點，本文從改進遺傳操作結(jié)構(gòu)及收斂速度控制入手，提出了一種改進的遺傳算法。該改進遺傳算法的主要特點是：設(shè)計了一種新的二維染色體編碼方案；改進了交叉、選擇算子；將簡單遺傳算法與模擬退火算法相結(jié)合。通過對多幅圖像進行了圖像恢復(fù)仿真實驗，并與經(jīng)典圖像恢復(fù)算法、簡單遺傳算法進行比較，實驗結(jié)果表明，該方法能較好克服“過早收斂”，降低計算復(fù)雜度，特別是在全局尋優(yōu)中表現(xiàn)出較強的魯棒性，在一定程度上改善退化圖像恢復(fù)質(zhì)量。