混沌优化算法及其在交通图像分割中的应用

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1、学校代号10532学号S150900768分类号TP391密级公开硕士学位论文混沌优化算法及其在交通图像分割中的应用学位申请人姓名张庭培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称袁小芳教授学科专业控制科学与工程研究方向智能优化算法及应用论文提交日期2018年4月20日学校代号：10532学号：S150900768密级：公开湖南大学硕士学位论文混沌优化算法及其在交通图像分割中的应用学位申请人姓名：张庭导师姓名及职称：袁小芳教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：控制科学与工程论文提交日期：2018年4月20日论文答辩日期：2018年5月22日答辩委员会主席：张小刚Chao

2、sOptimizationAlgorithmandItsApplicationinTrafficImageSegmentationbyZhangTingB.E.(HangzhouDianziUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinControlScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorYuanX

3、iaofang湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用

4、影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在年解密后适用本授权书。2、不保密R。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I混沌优化算法及其在交通图像分割中的应用摘要在交通领域，交通图像种类繁多，包括车牌图像、车辆图像、道路图像以及交通标志图像，由于交通图像容易受到噪声的污染，因此有必要对交通图像处理技术进行研究。交通图像分割结果直接影响着交通图像的检测和识别，而传统的基于聚类的交通图像分割算法存在适应性不强且容易陷入局部最优的缺陷。由于混沌优化算法在全局范围内搜索最优解，不容易陷入局部最优，本文通过对混

5、沌优化算法进行研究，针对混沌优化算法存在的不足进行改进，并将改进后的并行混沌和声搜索算法应用到交通图像分割当中，提出了并行混沌和声搜索聚类算法。此外，本文还将混沌运用到多目标优化问题，提出了多目标混沌优化算法，通过将多目标混沌优化算法运用到交通图像分割当中，提出了多目标混沌优化聚类算法。本文的主要研究工作分为以下四大块：虽然混沌优化算法在全局范围内搜索效果较好，但是混沌优化算法存在对初始值较为敏感且局部搜索能力不足的缺陷。针对混沌优化算法对初始值较为敏感，采用并行混沌搜索的机制进行改进；针对混沌优化算法搜索局部最优解的效果较差，将其与和声搜索算法相结合。通过引入交叉操

6、作以及合并操作，将混沌用于对多目标问题进行优化，本文提出了多目标混沌优化算法。该算法首先运用混沌载波进行全局搜索，然后再通过交叉操作以及合并操作进行局部寻优。此外，通过加入自适应变化的噪声，多目标混沌优化算法的自适应性得到加强，与此同时，优化效果也得到进一步提升。通过将并行混沌和声搜索算法与聚类技术相结合，本文提出了并行混沌和声搜索聚类算法，并将该算法与硬聚类算法以及模糊聚类算法进行比较。实验结果表明，并行混沌和声搜索聚类算法相比硬聚类算法以及模糊聚类算法具有更好的交通图像分割效果。通过将多目标混沌优化算法与聚类技术相结合，本文提出了多目标混沌优化聚类算法。通过实验仿

7、真，确定了多目标混沌优化聚类算法的优化指标：XB和Jm。最后，将多目标混沌优化聚类算法与并行混沌和声搜索聚类算法以及多目标遗传优化聚类算法进行对比，实验结果表明多目标混沌优化聚类算法具有更好的适应性和交通图像分割效果。关键词：图像分割；混沌优化；多目标优化；自适应噪声；优化指标；聚类技术II硕士学位论文AbstractInthefieldoftransportation,therearemanytypesoftrafficimages,includinglicenseplateimages,vehicleimages,roadimagesandtra