1.一種交通視頻圖像智能化分割方法,其特征在于,包括如下步驟:
1)根據(jù)采集得到的灰度圖像,對其進(jìn)行灰度初始化,計算得到圖像的像素點為N1,灰度值的范圍是{0,1,…,L-1},設(shè)定圖像的閾值為x,接下來利用改進(jìn)的遺傳算法對圖像的閾值進(jìn)行最有設(shè)計;2)根據(jù)閾值圖像分割理論,圖像分割閾值的一個判斷標(biāo)準(zhǔn)是其熵值的大小,當(dāng)熵值取最大值時,圖像的分割效果最好,圖像中的背景和目標(biāo)內(nèi)部灰度一致性較高,而鄰間則較差;3)根據(jù)熵值構(gòu)造閾值圖分割代價函數(shù), O代表目標(biāo)部分,B代表背景部分,pi代表灰度值為i的像素點出現(xiàn)的概率,H(B)和H(O)代表局部熵;4)構(gòu)建基于改進(jìn)遺傳算法的閾值圖像分割算法,首先,用反映復(fù)雜系統(tǒng)能量分布的冪次法則改造選擇算子;其次,設(shè)計具有自學(xué)習(xí)特性的環(huán)境-基因雙演化交叉算子;再次,采用反饋機(jī)理改進(jìn)更新策略,提出一種自適應(yīng)的更新策略算子;最后,提出基因漂流算子并用于進(jìn)化算法中;以上各算子在進(jìn)行進(jìn)化計算過程中相互平衡、相互制約,以提高算法的效率及防止早熟;
5)初始化:設(shè)定基于改進(jìn)遺傳算法的閾值圖像分割算法終止條件,設(shè)置算法運行參數(shù);
6)算法終止條件判斷:當(dāng)滿足終止條件就結(jié)束算法,執(zhí)行第8)步,否則,執(zhí)行第7)步;
7) 采用基于改進(jìn)遺傳算法的閾值圖像分割算法對交通信號圖進(jìn)行分割,返回6);
8)根據(jù)圖形分割結(jié)果,對車輛信息進(jìn)行識別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通視頻圖像智能化分割方法,其特征在于,第2)步構(gòu)建灰度圖的方法是,根據(jù)芯片采集得到的圖片,對其進(jìn)行細(xì)分以及灰度處理,并用N1表示分割圖片的像素點個數(shù),而灰度值表示為{0,1,…,L-1},得到分割圖像的灰度參數(shù)圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交交通視頻圖像智能化分割方法,其特征在于,所述第4)步中,用反映復(fù)雜系統(tǒng)能量分布的冪次法則改造選擇算子是對父代的選擇采用冪次法,而對母代的選擇則采用順序選擇,并與環(huán)境-基因雙演化交叉算子、自適應(yīng)更新策略算子、基因漂流算子配合使用,防止算法出現(xiàn)早熟;其中:
所述環(huán)境-基因雙演化交叉算子具體描述如下:
式中:E 是環(huán)境變量,r1 是學(xué)習(xí)系數(shù), r2 是遺忘系數(shù), r3 是加速系數(shù),t 是進(jìn)化代數(shù);
所述采用反饋機(jī)理改進(jìn)更新策略,提出一種自適應(yīng)的更新策略算子具體描述如下:
式中:Tr 是更新策略算子,pr 是更新規(guī)模變量, N 是遺傳算法種群規(guī)模,是產(chǎn)生的新個體;
所述基因漂流算子具體描述如下:
式中:Tf為基因漂流算子,Xbest為最優(yōu)個體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交通視頻圖像智能化分割方法,其特征在于,所述更新規(guī)模變量pr采用反饋修改方式,當(dāng)種群逐代進(jìn)化時則較多的個體采用“優(yōu)勝劣汰”更新策略,促使群體迅速收斂;但種群陷于局部最優(yōu)解,進(jìn)化趨勢不明顯時則采用“子代直接取代父代”的更新策略,為群體引入更多的基因模式;更新規(guī)模變量pr的反饋修改方式如下:
式中:α 是遞增量常數(shù), β 是遞減量常數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交通視頻圖像智能化分割方法,其特征在于,所述采用基因漂流算子發(fā)生基因漂流事件的概率為pf,其采用了反饋控制技術(shù),其具體描述如下:
式中:pf 是基因漂流概率, k1 是概率遞增系數(shù), k2 是概率遞減系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交通視頻圖像智能化分割方法,其特征在于,所述第7)步中,采用基于復(fù)雜系統(tǒng)理論的進(jìn)化計算算法對圖像進(jìn)行分割是在圖分割代價函數(shù)的指導(dǎo)下,基于第5)步所述的初始化工作和第6)步所述的終止條件判斷,對第2)步構(gòu)建灰度圖進(jìn)行最優(yōu)化分割的過程,包括下述步驟:
(1) 判斷是否需要進(jìn)行基因漂流操作,若不需要,轉(zhuǎn)至執(zhí)行第(4)步;
(2)使用第4)步所述的基因漂流算子,選擇優(yōu)勢基因位修改所有個體的等基因位;
(3) 按照第3)步構(gòu)造的代價函數(shù)計算當(dāng)前所有個體的代價函數(shù)值;
(4) 使用第4)步所述的冪次法則改造選擇算子從群體中選擇用于交配的父代個體;
(5)判斷是否需要進(jìn)行雜交操作,若不需要,轉(zhuǎn)至執(zhí)行第(7)步;
(6)使用第4)步所述的環(huán)境——基因交叉算子雜交父代個體以獲得子代個體;
(7)判斷是否需要進(jìn)行變異操作,若不需要,轉(zhuǎn)至執(zhí)行第(9)步;
(8) 變異子代個體;
(9)按照第3)步構(gòu)造的代價函數(shù)計算子代個體的代價函數(shù)值;
(10)使用第4)步所述的自適應(yīng)更新策略更新群體。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的交通視頻圖像智能化分割方法,其特征在于,利用第7)步所得的閾值對灰度圖進(jìn)行分割,在第8)步中根據(jù)所分割到的圖像,提取出目標(biāo)圖像,完成芯片的功能,之后對目標(biāo)圖像進(jìn)行信息識別,從而完成對采集信息的識別。