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针对基本萤火虫群算法收敛速度慢、求解精度低的缺点,提出一种阶段变异方法来改进基本萤火虫群算法,即阶段变异萤火虫群算法。医学DR图像存在对比度低、边缘模糊等问题,对其增强以分段灰度变换为模型,6个分段控制参数为寻优变量,提出一种递归Otsu分割算法对寻优变量进行预设修正,采用阶段变异萤火虫群算法求解寻优变量值。实验结果表明,该增强方法具有自适应性,可以提高图像的分辨率和对比度,使图像细节更加丰富、清晰。