【正文】 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 第 2 頁 共 78 頁 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實 際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 第 3 頁 共 78 頁 目錄 中文摘要 ………………………………………………………………………………………… .1 ABSTRACT ……………………………………………………………………………………… .2 第一章 緒論 ……………………………………………………………………………………… .7 研究的背景和動機 ……………………………………………………………………… 7 研究工作內(nèi)容和創(chuàng)新點 ……………………………………………… ………………… 8 針對靜態(tài)圖像分割提出的基于細(xì)胞自動機的人工生命模型 ……………… .9 針對視頻序列特征提出的基于多粒度的改進(jìn)的人工生命模型 …………… .9 論文結(jié)構(gòu) ………………………………………………………………………………… 9 第二章 圖像分割與人工生命 …………………………………………………………………… 11 圖像分割的定義 ……………………………………………………………………… ...11 傳統(tǒng)圖像分割的方法及其局限 ……………………………………………………… ..12 閾 值法 ……………………………………………………………………… ...12 基于區(qū)域的圖像分割方法 ………………………………………………… ...15 基于邊界的圖像分割方法 ………………………………………………… ...16 人工生命的產(chǎn)生，發(fā)展和現(xiàn)狀 ……………………………………………………… ..19 人工生命的產(chǎn)生和發(fā)展 …………………………………………………… ...19 人工生命的研究現(xiàn)狀 ………………………………… …………………… ...20 人工生命的研究思想 ………………………………………………………………… ..21 人工生命研究的領(lǐng)域 ………………………………………………………………… ..22 人工生命的應(yīng)用與發(fā)展前景 ………………………………………………………… ..24 本章小結(jié) ……………………………………………………………………………… ..27 第三章 基于細(xì)胞自動機的人工生命模型 ……………………………… ...………………… ....28 細(xì)胞自動機簡介 ……………………………… ……………………………………… ..28 人工生命模型的設(shè)計思想 …………………………………………………………… ..29 智能體及其生存環(huán)境 ………………………………………………………………… ..30 生存與擴張 …………………………………………………………………………… ..30 智能體的生存規(guī)則 ………………………………………………………… ...30 鄰域的定義 ………………………………………………………………… ...30 智能體的繁殖 … ……………………………………………………………………… ..31 繁殖規(guī)則 …………………………………………………………………… ...31 實驗過程及結(jié)果 ……………………………………………………………………… ..32 分割結(jié)果定量評價標(biāo)準(zhǔn) …………………………………………………… ...32 定量分析實驗過程及結(jié)果 ………………………………………………… ...34 定性分析實驗過程及結(jié)果 …………………………………… …………… ...37 與其他分割方法比較的結(jié)果 ……………………………………………… ...41 本章小結(jié) ……………………………………………………………………………… ..43 第四章 基于多粒度的改進(jìn)的人工生命模型 ………………………………… ...……………… 45 改進(jìn)模型的設(shè)計思想 ………………………………………………………………… ..47 生命體及其生存環(huán)境 ………………………………………………………………… ..48 生存環(huán)境 …………………… ……………………………………………… ...48 第 4 頁 共 78 頁 生命體的劃分 ……………………………………………………………… ...50 環(huán)境變化探測器 …………………………………………………………… ...51 生存規(guī)則及擴張 ……………………………………………………………………… ..51 生存的規(guī)則 ………………………………………………………………… ...51 鄰域的定義 ………………………………………………………………… ...51 繁殖，擴張，死亡的規(guī)則 ………………………………………………… ...52 實驗及結(jié)果分析 ……………………………………………………………………… ..52 仿真環(huán)境 …………………………………………………………………… ...52 有效性測試 ………………………………………………………………… ...53 分割參數(shù)對分割效果的影響 ……………………………………………… ...53 模型對對象的 敏感性測試 ………………………………………………… ...56 與已有算法的比較 ………………………………………………………… ...60 實驗小結(jié) …………………………………………………………………… ...60 本章小結(jié) ……………………………………………………………………………… ..61 第五章 結(jié)論與展望 ……………………………………………………………………………… 62 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………………… ..64 攻讀 碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目 ……………………………… ...………… ..69 致謝 ……………………………………………………………………………………………… ..70 第 5 頁 共 78 頁 第一章 緒論 研究的背景和動機 視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于對指定的場景區(qū)域進(jìn)行監(jiān)視，并把場景內(nèi)的信息傳遞給監(jiān)控者，使其能根據(jù)相應(yīng)的情況采取適當(dāng)措施的系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段 :模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng) 。本人授權(quán) 大學(xué)可以將 本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。實驗表明，該方法不僅具有很好的性能而且具有較好的應(yīng)用潛力。該模型具有自底向上的，非全局受控等特點。生命體通過環(huán)境的變化獲得能量才能夠生存，它們能感覺到周圍的變化并向著變化的方向不斷擴張。 在根據(jù)視頻圖像序列中圖像的特征提出的基于多粒度的人工生命改進(jìn)模型里是將視頻圖像序列看作是生命體的生存環(huán)境，不同的視頻幀視為環(huán)境的變化。 本文分別就單一的靜態(tài)圖像和圖像視頻序列提出了兩個人工生命模型，基于細(xì)胞自動機的人工生命模型和基于多粒度的人工生命模型。 人工生命是一個新興起的多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，已經(jīng)在解決現(xiàn)實世界中的許多復(fù)雜問題上顯示了潛在的應(yīng)用前景。由于待分割圖像的可變性比較大，且混有噪聲，構(gòu)成了圖像分割所面臨的主要困難?；谌斯ど膱D像分割技術(shù)的研究及應(yīng)用 摘要 圖像分割是圖像分析、識別和理解的基礎(chǔ)。圖像分割主要是指將圖像分成各具特性的區(qū)域并提取出感興趣的區(qū)域的技術(shù)，其研究多年來一直受到人們的高度重視。到目前雖然已經(jīng)有了許多各種類型的分割算法，但是這些方法普遍存在問題和缺陷，影響了性能和應(yīng)用，因此需要繼續(xù)探索新的途徑，對圖像分割繼續(xù)深入下去。 在圖像分割的研究中引入人工生命的思想，將具有廣闊的研究空間和良好的應(yīng)用前景，將有希望發(fā)現(xiàn)新穎的更優(yōu)良的分割方法。在第一種模型中我們將待分割圖像看作人工生命智能體的生存環(huán)境，通過生存在其上的人工生命智能體模型一代代繁衍、擴張來最終得到圖像的分割結(jié)果。生命體個 體體積的大小也不再僅僅局限在像素 級上，而是同時考慮了由小的生命個體聚集而成的更大規(guī)模的生命群落及群落之間的交互。每個智能體在規(guī)則的作用下自主選擇自身的行為。通過生命個體和群體的繁衍，死亡，擴張，遷移等行為，使的前景圖像被最終被分割出來。 關(guān)鍵詞 ： 圖像分割，人工生命，生命體，生存環(huán)境，目標(biāo)提取 THE RESEARCH AND REALIZATION OF IMAGE SEGMENTATION BASED ON ARTIFICIAL LIFE Abstract Image segmentation is the base of image analysis, image recognition and the image understanding. Image segmentation is a technique which divides an image into some special areas and gets interesting areas. Many researchers have been working on it for a long time. Main difficulties or obstacles to image segmentation are the changing of image and the noise. So far there have been many image segmentation algorithms, however, each of them has its own problems that