彩色圖像矢量濾波及超復(fù)數(shù)圖像匹配方法的研究.pdf

1、隨著彩色圖像各類應(yīng)用的日益普及，提高其處理質(zhì)量和計(jì)算效率是目前圖像處理研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。區(qū)別于傳統(tǒng)的分離再合成的單色技術(shù)，基于矢量和超復(fù)數(shù)的彩色圖像處理方法考慮了像素各通道間的光譜關(guān)聯(lián)，顯示出較好的應(yīng)用和理論研究意義。
　　 由于傳感器和傳輸設(shè)備的噪聲干擾，濾波除噪是各類圖像系統(tǒng)的必要組成部分，其處理質(zhì)量直接影響到其視覺效果和后期識別精度。針對多通道脈沖噪聲的消除問題，經(jīng)典的矢量中值濾波算法及其擴(kuò)展方法避免產(chǎn)生了原圖中未出

2、現(xiàn)過的顏色值，但也存在計(jì)算效率較低和對圖像細(xì)節(jié)的保存度不夠好等缺點(diǎn)。同時(shí)超復(fù)數(shù)傅立葉變化擴(kuò)展了經(jīng)典傅立葉變換處理的信號范圍，作為彩色圖像處理的新理論也待擴(kuò)展其適用范圍。本文針對此類問題，展開了以下研究：
　　 1.研究了彩色圖像的濾波窗口內(nèi)中心像素等級值與脈沖噪聲比例之間的關(guān)系，提出了基于等級值的雙閾值矢量濾波算法。在此基礎(chǔ)上分析了閾值隨等級值變化的情況，進(jìn)一步提出了等級閾值的開關(guān)型矢量濾波算法。通過在彩色圖像庫上圖像質(zhì)量評價(jià)的

3、參數(shù)進(jìn)化學(xué)習(xí)方法，確定了等級閾值的參數(shù)取值。仿真實(shí)驗(yàn)表明該類方法在消除各類脈沖噪聲的同時(shí)，也能較好的保存了圖像細(xì)節(jié)和邊緣信息。
　　 2.針對經(jīng)典矢量中值濾波算法中存在大量矢量距離運(yùn)算量的問題，分析了帶矢量距離矩陣濾波和快速對等濾波的鄰近濾波窗口內(nèi)矢量距離計(jì)算之間的關(guān)系，分別針對上述兩類濾波提出了兩種新的快速計(jì)算方法。該兩種快速計(jì)算方法通過設(shè)計(jì)的矢量距離計(jì)算方法和存儲策略，有效地減少了濾波窗口內(nèi)的矢量計(jì)算次數(shù)，提高了濾波處理方法

4、的整體計(jì)算速度。在對等組濾波的快速方法中，采用了模糊測度的矢量顏色距離計(jì)算模式，也進(jìn)一步提高原方法的濾波效果。
　　 3.針對圖像系統(tǒng)采集及通訊過程中可能同時(shí)存在的脈沖-高斯混合噪聲的情況，提出了采用紋理分析的雙線性矢量濾波算法。通過對噪聲像素的預(yù)判斷、濾波窗口內(nèi)紋理結(jié)構(gòu)的分析及基于聚類簇的雙線性濾波，得到了一種能適合該類混合噪聲的新矢量濾波算法。
　　 4.針對彩色圖像在旋轉(zhuǎn)、尺度和平移變換下的頻域圖像匹配問題，提出了