第4期 陈小波，等：一种基于MAS的自适应图像分割方法 ·85· 一种基于MAS的自适应图像分割方法，模仿了竞 争和扩张过程，MAS演化的平衡即代表了分割图像 的形成.采用了分层MAS结构，底层特征检测A- gent的进化适应行为使得大块同类特征被快速搜 索到，边界特征处则进行竞争标记，高层管理Agent 的引入控制了特征的高层属性，并对底层Agent进 行协调，使得MAS演化更加高效和鲁棒.实验证实 (e)1=10 (01=20 了该方法的有效性， 图7定居detector分布的演化 参考文献 Fig 7 The evolution of inhabit detector [1 WOOLDRIDGE M,J ENNIN GS N R.Intellige-nt A- 从图中看出初始无差异的Agent如何通过自 gents:theory and practice[J].The Knowledge Engineer- 适应行为产生各自目标，使得图像同类特征被快速 ing Review,1995,10(2):115.152 抽取，组织边界特征则延迟通过竞争标记而得到，最 [2]WOOLDRIDGE.多Aget系统导引[M].石纯一，译.北 终完成图像的分割.图像的最终分割结果如图8所 京：电子工业出版社，2003. 示，分别对应于背景和3种组织：灰质、白质及脑髓 [3]LIU J,TANG Y Y.Adaptive image segmentatio-n with distributed behavior-based Agents [J ]IEEE Transac- 液。 tions on PAMI,1999,21(6):544.551 [4]刘俊义，王润生.利用分布式主动智能体检测灰度图像 的对称轴U].软件学报，2002,13(7)：1238.1241 LIU Junyi,WANG Runsheng.Using distributed active Agents to detect the symmetry axes in gray imrages [J]. Journal of Software,2002,13 (7):1238 -1241. [5]GUESSOUM Z,BRIOT J P,CHARPENTIER S,MA- RIN O.SENS P.A fault-tolerant multi-Agent frame- work[A].AAMAS[C].[s.1.],2002. (a)背景 ()灰质 [6]程显毅.Agct计算[M)].哈尔滨：黑龙江科学技术出版 社，2003. [7]钟伟才，刘静，刘芳，焦李成.组合优化多智能体 进化算法U].计算机学报，2004,27(10)：1341·1353. ZHONG Weicai,LIU Jing,LIU fang,JIAO Licheng. Combinatorial optimization using multi-Agent evolution ary algorithm[J].Chinese Journal of Computers,2004, 27(10):1341.1353. [8 LIU Jiming..多智能体原理与技术[M].靳小龙，张世武， (c)白质 (d髓液 LIU Jiming,译.北京：清华大学出版社，2003. [9]HOLLANDJ H.涌现从混沌到有序[M].陈禹，译.上 图8最终分割结果 海：上海科技教育出版社，2001. Fig 8 The final segment results 作者简介： 本文的方法与文献31相比，文献31分割一类 陈小波，男，1982年生，助教，主要研 组织需要指定14个参数，分割n类则需要14×n个 究方向为模式识别、多Agent系统 参数，并需将系统分别运行n次，本方法在8-邻域 Email xbchen82 @yahoo.com.cn. 的前提下，只需指定7个参数，且与分割类别个数无 关，大大降低了参数设置上的复杂度，并且一次运行 即可完成所有类别的分割.与传统方法如c均值聚 类等相比，由于其需要指定分割类别数，故使用受到 约束，本方法的分割类别数通过系统不断演化趋于 程显毅，男，1956年生，教授，博士生 稳定而涌现形成，反映了系统的自适应性本质，因 导师，主要研究方向为模式识别、多Agent 而具有更广阔的应用前景 系统.发表论文70多篇，参与或主持课题 多项，主要学术专著《Agent计算》， 6结束语 受自然界中存在大量均衡系统的启发，提出了 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net图 7 定居 detector 分布的演化 Fig17 The evolution of inhabit detector 从图中看出初始无差异的 Agent 如何通过自 适应行为产生各自目标 ,使得图像同类特征被快速 抽取 ,组织边界特征则延迟通过竞争标记而得到 ,最 终完成图像的分割. 图像的最终分割结果如图 8 所 示 ,分别对应于背景和 3 种组织 :灰质、白质及脑髓 液. 图 8 最终分割结果 Fig18 The final segment results 本文的方法与文献[3 ]相比 ,文献[3 ]分割一类 组织需要指定 14 个参数 ,分割 n 类则需要 14 ×n 个 参数 ,并需将系统分别运行 n 次 ,本方法在 82邻域 的前提下 ,只需指定 7 个参数 ,且与分割类别个数无 关 ,大大降低了参数设置上的复杂度 ,并且一次运行 即可完成所有类别的分割. 与传统方法如 c 均值聚 类等相比 ,由于其需要指定分割类别数 ,故使用受到 约束 ,本方法的分割类别数通过系统不断演化趋于 稳定而涌现[9 ]形成 ,反映了系统的自适应性本质 ,因 而具有更广阔的应用前景. 6 结束语 受自然界中存在大量均衡系统的启发 ,提出了 一种基于 MAS 的自适应图像分割方法 ,模仿了竞 争和扩张过程 ,MAS 演化的平衡即代表了分割图像 的形成. 采用了分层 MAS 结构 ,底层特征检测 A2 gent 的进化、适应行为使得大块同类特征被快速搜 索到 ,边界特征处则进行竞争标记 ,高层管理 Agent 的引入控制了特征的高层属性 ,并对底层 Agent 进 行协调 ,使得 MAS 演化更加高效和鲁棒. 实验证实 了该方法的有效性. 参考文献 : [ 1 ] WOOLDRID GE M ,J ENNIN GS N R. Intellige2nt A2 gents :theory and practice[J ]. The Knowledge Engineer2 ing Review ,1995 ,10 (2) :115 - 152. [2 ]WOOLDRID GE. 多 Agent 系统导引[ M ]. 石纯一 ,译. 北 京 :电子工业出版社 ,2003. [3 ]L IU J , TAN G Y Y. Adaptive image segmentatio2n with distributed behavior2based Agents [J ]. IEEE Transac2 tions on PAMI ,1999 , 21 (6) :544 - 551. [4 ]刘俊义 , 王润生. 利用分布式主动智能体检测灰度图像 的对称轴[J ]. 软件学报 ,2002 ,13 (7) : 1238 - 1241. L IU J unyi , WAN G Runsheng. Using distributed active Agents to detect the symmetry axes in gray im2ages [J ]. Journal of Software , 2002 , 13 (7) : 1238 - 1241. [5 ] GU ESSOUM Z , BRIO T J P , CHARPEN TIER S ,MA2 RIN O , SENS P. A fault2tolerant multi2Agent frame2 work[ A ]. AAMAS[C]. [s. l. ] ,2002. [6 ]程显毅. Agent 计算[ M ]. 哈尔滨 :黑龙江科学技术出版 社 , 2003. [7 ]钟伟才 , 刘 静 , 刘 芳 , 焦李成. 组合优化多智能体 进化算法[J ]. 计算机学报 , 2004 ,27 (10) :1341 - 1353. ZHON G Weicai , L IU Jing , L IU fang , J IAO Licheng. Combinatorial optimization using multi2Agent evolution2 ary algorithm[J ]. Chinese Journal of Computers , 2004 , 27 (10) :1341 - 1353. [8 ]L IU Jiming. 多智能体原理与技术[ M]. 靳小龙 ,张世武 , L IU Jiming ,译. 北京 : 清华大学出版社 , 2003. [9 ] HOLLAND J H. 涌现 —从混沌到有序[ M ]. 陈禹 ,译. 上 海 :上海科技教育出版社 ,2001. 作者简介 : 陈小波 ,男 ,1982 年生 ,助教 ,主要研 究方向为模式识别、多 Agent 系统. E2mail :xbchen82 @yahoo. com. cn. 程显毅 ,男 ,1956 年生 ,教授 ,博士生 导师 ,主要研究方向为模式识别、多 Agent 系统. 发表论文 70 多篇 ,参与或主持课题 多项 ,主要学术专著《Agent 计算》. 第 4 期 陈小波 ,等 :一种基于 MAS 的自适应图像分割方法 · 58 ·