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内容介绍在计算机视觉与图像处理领域图像分割作为核心任务之一旨在将图像划分为多个具有特定语义或视觉意义的区域为后续的目标识别、特征提取等任务奠定基础。

传统Otsu算法凭借其无需人工干预、计算高效等优势在灰度图像二值化分割中广泛应用。

然而随着图像复杂度的提升单阈值分割难以满足多目标、多材质场景的需求多阈值扩展虽能提升分割精度但面临计算复杂度指数级增长、局部最优解陷阱等问题。

近年来元启发式优化算法凭借其全局搜索能力与自适应机制为多阈值分割提供了新思路。

开普勒优化算法Kepler Optimization Algorithm, KOA作为新兴的群体智能算法通过模拟行星运动规律构建搜索机制在解决高维、非线性优化问题时展现出显著优势。

本研究聚焦于KOA与Otsu多阈值分割的融合旨在通过优化阈值组合搜索过程提升复杂图像分割的精度与效率为工业检测、医学影像分析等领域提供理论支持与技术方案。

理论基础与文献综述Otsu多阈值分割原理开普勒优化算法KOAKOA受开普勒行星运动定律启发通过模拟引力作用与轨道动力学构建搜索机制其核心步骤包括引力建模行星候选解受太阳全局最优解引力作用引力大小与两者距离平方成反比方向沿连线指向太阳。

引力公式为前人研究进展与缺口现有研究多聚焦于改进Otsu算法的效率或扩展其应用场景。

例如文献提出基于分块Otsu的局部自适应分割通过图像分块降低计算复杂度文献结合高斯混合模型GMM与Otsu提升低对比度图像的分割效果。

然而多阈值分割的优化问题仍未充分解决传统方法如动态规划、递归算法仍受限于计算效率元启发式算法如遗传算法、差分进化虽能降低复杂度但易陷入局部最优且参数调优依赖经验。

KOA在图像分割领域的应用尚处于起步阶段现有研究多集中于单目标优化如故障诊断、回归预测其在多阈值组合搜索中的潜力尚未被充分挖掘。

本研究首次将KOA引入Otsu多阈值分割旨在通过模拟行星运动规律构建高效、自适应的阈值搜索框架填补现有研究在全局优化与计算效率平衡方面的缺口。

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1 bp时序、回归预测和分类

2 ENS声神经网络时序、回归预测和分类

3 SVM/CNN-SVM/LSSVM/RVM支持向量机系列时序、回归预测和分类

4 CNN|TCN|GCN卷积神经网络系列时序、回归预测和分类

5 ELM/KELM/RELM/DELM极限学习机系列时序、回归预测和分类

6 GRU/Bi-GRU/CNN-GRU/CNN-BiGRU门控神经网络时序、回归预测和分类

7 ELMAN递归神经网络时序、回归\预测和分类

8 LSTM/BiLSTM/CNN-LSTM/CNN-BiLSTM/长短记忆神经网络系列时序、回归预测和分类

9 RBF径向基神经网络时序、回归预测和分类

10 DBN深度置信网络时序、回归预测和分类

11 FNN模糊神经网络时序、回归预测

12 RF随机森林时序、回归预测和分类

13 BLS宽度学习时序、回归预测和分类

14 PNN脉冲神经网络分类

15 模糊小波神经网络预测和分类

16 时序、回归预测和分类

17 时序、回归预测预测和分类

18 XGBOOST集成学习时序、回归预测预测和分类

19 Transform各类组合时序、回归预测预测和分类方向涵盖风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM

5浓度预测、电池健康状态预测、用电量预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断图像处理方面图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知 路径规划方面旅行商问题TSP、车辆路径问题VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、 充电车辆路径规划EVRP、 双层车辆路径规划2E-VRP、 油电混合车辆路径规划、 船舶航迹规划、 全路径规划规划、 仓储巡逻 无人机应用方面无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化、车辆协同无人机路径规划 通信方面传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化、水声通信、通信上传下载分配 信号处理方面信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化、心电信号、DOA估计、编码译码、变分模态分解、管道泄漏、滤波器、数字信号处理传输分析去噪、数字信号调制、误码率、信号估计、DTMF、信号检测电力系统方面微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置、有序充电、MPPT优化、家庭用电 元胞自动机方面交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 金属腐蚀 雷达方面卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合、SOC估计、阵列优化、NLOS识别 车间调度零等待流水车间调度问题NWFSP 、 置换流水车间调度问题PFSP、 混合流水车间调度问题HFSP 、零空闲流水车间调度问题NIFSP、分布式置换流水车间调度问题 DPFSP、阻塞流水车间调度问题BFSP

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