改进的粒子群优化算法(PSO)及其在医学图像配准中的应用

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1、上海交通大学硕士学位论文改进的粒子群优化算法（PSO）及其在医学图像配准中的应用姓名：冯婷申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：张素20081201上海交通大学工学硕士学位论文摘要接着本文探讨了惯性权重动态调整PSO优化算法中引入的两个因子、惯性权重计算方法、算法流程。然后进行配准实验，在最优取值空间内寻找适合医学图像配准的因子权重最佳取值组合。继而根据实际应用的要求，对粒子群初始位置采用均匀赋值，避免随机产生的初始位置集中在某小块区域而使寻优陷入局部极值。并加入进化速度因子作为搜索中止条件，加快了收敛速度。最后编程

2、实现改进后的惯性权重动态调整的粒子群优化算法，进行配准实验，与前面几种基于惯性权重的改进PSO优化算法比较，结果表明，该算法既能找到全局最优又能快速收敛。关键词：医学图像配准，全局寻优，粒子群算法，动态调整惯性权重第II页上海交通大学工学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTTheunionofmulti-modalimagescanapplytheinformationgotfromdifferentformationequipmenttoprovidemorecomprehensiveinformationforc

3、linicaldiagnosisandtherapy.Theprocessofimageregistrationisessentiallyequaltoacomplexmulti-parameteroptimizationproblem.Thetargetofthispaperistosearchanalgorithmnotonlyhasahighregistrationprecisionbutalsoconvergesasfastaspossible.Thispaperreviewsthesignificationandc

4、onceptofregistrationandcomparescommonregistrationmethods.ItalsointroducesthebasicprincipleofParticleSwarmOptimization(PSO).PSOisaglobalevolutionaryapproachwhichcaneffectivelyavoidthelocalextremuminbiomedicalimageregistration.Itsstrongpointandweaknessareilluminated.

5、ThenseveralimprovedPSOalgorithmsbasedoninertiaweightarepresented.Theirimprovedeffectandshortcomingareillustratedbytheresultofimageregistrationexperiment.AnewPSOwithdynamicallychanginginertiaweightisproposed.Theevolutionspeedfactorandaggregationdegreefactorisintrodu

6、cedandtheweightisformulatedasafunctionofthesetwofactorsaccordingtotheir第III页上海交通大学工学硕士学位论文ABSTRACTimpactonthesearchperformanceoftheswarm.Agreatlotofexperimentisperformedfortheselectionofinertiaofthesetwofactors.Theinitiallocationisassigneduniformlytoavoidlocalextre

7、mumcausedbyevolutioninsomelittleareainitiatedrandomly.Aparameterhisaddedtomaketheiterationceasewhenitisapproximatelyequalto1,improvingthespeed.Experimentalresultindicatesthatthenewalgorithmcanhaveahighregistrationprecisionandrapidregistrationspeed.KEYWORDS:imagereg

8、istration;particleswarmoptimization;dynamicallychanginginertiaweight第IV页上海交通大学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