基于人工免疫网络聚类的灰度图像分割方法技术

本发明专利技术公开了一种基于免疫网络聚类的灰度图像分割方法，主要解决现有图像分割技术中计算复杂度高、分割速度慢的问题。其实现步骤为：(1)输入待分割灰度图像；(2)提取待分割灰度图像的特征；(3)获得聚类数据；(4)随机产生初始抗体种群，完成初始化；(5)优化训练；(6)检查是否所有的抗原都已进入网络；(7)重复5-6步100次，优化训练结束；(8)聚类；(9)产生聚类结果；(10)输出分割图像。本发明专利技术通过分水岭与免疫网络聚类方法实现灰度图像分割，获得较多图像细节信息，获得更加准确的区域一致性和更好的边缘保持性，分割速度更快，提高了整体分割精度，可应用在自然灰度图像分割技术领域。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于人工免疫网络聚类的灰度图像分割方法，其特征在于：包括有如下步骤：步骤1.输入待分割灰度图像；步骤2.提取待分割灰度图像的纹理特征：2a)利用灰度共生矩阵方法提取待分割灰度图像的特征向量；2b)用提取的特征向量表示待分割灰度图像的每一个像素点；步骤3.产生免疫网络的聚类数据，得到初始抗原集合Ag：3a)用分水岭方法处理待分割灰度图像，得到类别不同的图像块；3b)对获得的类别不同的所有图像块的像素点特征取平均值，获得代表初始聚类数据的特征值；3c)将各个类别不同的图像块获得的特征值作为初始抗原集合Ag；步骤4.随机产生初始抗体种群Ab，并将初始化的抗体作为抗原的入侵对象，完成免疫网络的初始化；具体方法是利用rand函数随机产生长度为12的抗体10个；步骤5.优化训练初始化的抗体数据：5a)从待分割灰度图像的初始抗原集合Ag中随机选择一个抗原Agj进入免疫网络；5b)按照亲和度公式计算抗体集合Ab和入侵抗原Agj的亲和度值；5c)抗体克隆：选择抗体集合Ab和入侵抗原Agj的亲和度大于死亡阈值δd的n个抗体进行克隆，得到一个克隆集合c；亲和度越高，抗体克隆数量越多；5d)抗体变异：按照变异公式对抗体集合Ab进行变异操作；5e)更新抗体的刺激次数sni和免疫网络的入侵次数in；5f)计算抗体集合Ab中变异个体与抗原Agj的亲和度；5g)对抗体集合Ab中的抗体进行竞争选择操作；5h)竞争选择之后，在抗体集合Ab中选择与抗原Agj亲和度最高的ε％个抗体作为记忆细胞存入记忆库M中；5i)重复5a‑5h，直到所有抗原全部入侵免疫网络并得到相应的记忆细胞；5j)计算免疫网络中抗体集合Ab和记忆库M中记忆细胞的刺激度sli，具体公式是sli＝sni/in其中，in为免疫网络入侵次数，sni为免疫网络刺激次数；5k)合并抗体集合Ab和记忆库M；5l)抗体之间进行竞争选择，得到新的抗体集合；步骤6.对步骤5进行50‑100次迭代操作；步骤7.免疫网络优化训练结束；步骤8.记忆细胞聚类；8a)利用最小生成树算法对获得的记忆细胞进行聚类；8b)得到记忆细胞的聚类标号；步骤9.产生记忆细胞的聚类结果：9a)将聚类标号相同的记忆细胞聚合为一类；9b)得到待分割灰度图像的分割结果；步骤10.输出聚类之后的灰度图像，分割过程结束。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳阳，焦李成，于一然，马文萍，尚荣华，马晶晶，杨淑媛，侯彪，屈嵘，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61