圖像除噪進(jìn)化濾波器的設(shè)計.pdf

1、在當(dāng)今計算機(jī)技術(shù)以及傳輸通信技術(shù)高速發(fā)展的時代，更大信息量更快傳輸速度的數(shù)字圖像已經(jīng)成為人類獲取信息的重要來源，因此對圖像處理的分析研究一直是人們高度關(guān)注的熱點。在圖像的傳輸和獲取過程中，由于外界環(huán)境以及自身物理器件的影響，總是不可避免地給圖像帶來各種噪聲，進(jìn)行圖像除噪處理，改善圖像質(zhì)量，是圖像進(jìn)行其他后續(xù)研究必要的預(yù)處理步驟。 基于上述觀點，本文利用進(jìn)化計算的尋優(yōu)求解能力進(jìn)行圖像除噪進(jìn)化濾波器的設(shè)計，對不同類型的噪聲進(jìn)行分析，

2、進(jìn)行灰度圖像和彩色圖像濾波器研究。 本文的主要工作如下： (1)傳統(tǒng)加權(quán)中值濾波模型是在一維信號處理的基礎(chǔ)上形成的，模板下各個像素點都保持唯一的權(quán)值系數(shù)?？紤]到濾波模板下不同位置像素之間的相互作用是不同的，本文提出一種基于像素相關(guān)性的加權(quán)中值濾波模型，使用差分進(jìn)化算法進(jìn)行權(quán)值系數(shù)的尋優(yōu)求解。實驗證明改進(jìn)的加權(quán)中值濾波器可以有效去除噪聲，同時保護(hù)圖像的邊緣和細(xì)節(jié)部分。 (2)在改進(jìn)型加權(quán)中值濾波的基礎(chǔ)上，考慮到圖像

3、旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)情況下濾波的穩(wěn)定性，提出一種基于旋轉(zhuǎn)不變像素相關(guān)性的加權(quán)中值濾波模型。對濾波模板下像素之間的相關(guān)性進(jìn)行旋轉(zhuǎn)不變式設(shè)計。實驗證明，改進(jìn)的基于旋轉(zhuǎn)不變像素相關(guān)性的加權(quán)中值濾波器具有更快的收斂速度和穩(wěn)定的濾波效果。 (3)采用遺傳規(guī)劃算法進(jìn)行濾波器的結(jié)構(gòu)進(jìn)化，可以用來進(jìn)行未知復(fù)雜噪聲的專用濾波器設(shè)計。針對遺傳規(guī)劃算法過程中大樣本圖像大數(shù)據(jù)量的問題，提出基于增量式進(jìn)化策略的改進(jìn)型結(jié)構(gòu)進(jìn)化濾波器，分階段逐步增大進(jìn)化樣本的范圍，加

4、快濾波器結(jié)構(gòu)進(jìn)化效率，同時具有好的噪聲消除特性。 (4)在結(jié)構(gòu)進(jìn)化濾波器設(shè)計的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮到圖像旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)情況下濾波性能的穩(wěn)定性，對濾波器結(jié)構(gòu)進(jìn)行對稱性分析建模，提出旋轉(zhuǎn)不變式進(jìn)化濾波器結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。實驗中對不同角度旋轉(zhuǎn)及翻轉(zhuǎn)圖像進(jìn)行濾波，驗證旋轉(zhuǎn)不變式進(jìn)化濾波器的穩(wěn)定性。 (5)實現(xiàn)一個簡單的進(jìn)化濾波器演示系統(tǒng)?？梢宰x入灰度圖像或彩色圖像，對其加入不同密度噪聲，設(shè)置進(jìn)化算法參數(shù)并進(jìn)行濾波器權(quán)值尋優(yōu)，與其他濾波器進(jìn)