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為了解決傳統粒子群算法存在早熟收斂、搜索空間受限、精度不高等問題，通過四元數理論和粒子群算法，提岀了種改進粒子群算法。該算法以樹狀拓撲結構為基礎建立鄰堿結構，速度公式中分別使用粒子三部分的記憶值，即自身最佳、局部最佳及全局最佳，同時在¨社會”部分加入以四元數為模型的三者之間關系項，這樣既能記錄三者單純的比較結果，又可以記錄三者之間的關聯關系。最后，分別從理論證明、實驗仿真和實際物理實驗三饣方面驗證算法的收斂性及有效性。結果表明：提出的新算法在某些測試函數中可收斂于全局最優值，在其余的幾種測試函數中，該方法的平均值也要比其他三種算法更接近于全局最優，同時在圖像的對比度增強的應用上具有很明顯的優勢。
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