方向濾波器(組)的設(shè)計及應(yīng)用.pdf

1、數(shù)字濾波器能夠非常直接和有效地提取信息，其在諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，例如通信、雷達信號處理、系統(tǒng)識別以及圖像處理等。近年來，數(shù)字方向濾波器由于其能夠有效提取多維信號的方向特征信息而備受關(guān)注。本文主要圍繞楔形方向濾波器和塊狀方向濾波器組的設(shè)計以及它們在圖像處理中的應(yīng)用來展開研究。主要進行了以下兩個方面的工作：
　　 第一，本文簡要回顧了方向濾波器的發(fā)展歷史。經(jīng)過分析和總結(jié)，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的方向濾波器設(shè)計方法存在以下不足之處：①復(fù)雜的

2、優(yōu)化，在現(xiàn)有的設(shè)計方法中，濾波器的系數(shù)最終都要經(jīng)過復(fù)雜優(yōu)化才能得到；②方向數(shù)目受限，由于各種限制條件及優(yōu)化方法的制約，現(xiàn)有方法都無法得到具有任意方向分布的濾波器。本文從變換的角度出發(fā)，采用極坐標(biāo)傅里葉變換進行方向濾波器的設(shè)計。將原型楔形濾波器在極坐標(biāo)傅里葉域中進行旋轉(zhuǎn)來得到具有不同方向分布的楔形濾波器，最后通過反變換來得到相應(yīng)濾波器的系數(shù)。此方法無需進行復(fù)雜的優(yōu)化，且可通過移位來任意改變旋轉(zhuǎn)的角度，從而實現(xiàn)單個任意方向濾波器的有效設(shè)計。

3、在圖像處理應(yīng)用中，我們利用本文方法得到的一系列方向濾波器對圖像濾波，并進行頻域能量判斷，從而實現(xiàn)紋理圖像的方向檢測。實驗結(jié)果表明該方法對紋理圖像具有較好的方向估計能力。
　　 第二，本文的另一個關(guān)注點是紋理圖像的稀疏表示。圖像的稀疏表示對圖像的壓縮和去噪具有十分重要的意義。本文中，在分析了利用傳統(tǒng)小波對紋理圖像進行處理的劣勢后，本文提出了一種新的無冗余塊狀方向濾波器組。此濾波器組由一維M通道線性相位濾波器組和二維象限濾波器組構(gòu)成