圖像除噪進化濾波器的設計.pdf

1、在當今計算機技術以及傳輸通信技術高速發(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，進行圖像除噪處理，改善圖像質量，是圖像進行其他后續(xù)研究必要的預處理步驟。 基于上述觀點，本文利用進化計算的尋優(yōu)求解能力進行圖像除噪進化濾波器的設計，對不同類型的噪聲進行分析，

2、進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)加權中值濾波模型是在一維信號處理的基礎上形成的，模板下各個像素點都保持唯一的權值系數(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性的加權中值濾波模型，使用差分進化算法進行權值系數(shù)的尋優(yōu)求解。實驗證明改進的加權中值濾波器可以有效去除噪聲，同時保護圖像的邊緣和細節(jié)部分。 (2)在改進型加權中值濾波的基礎上，考慮到圖像

3、旋轉或翻轉情況下濾波的穩(wěn)定性，提出一種基于旋轉不變像素相關性的加權中值濾波模型。對濾波模板下像素之間的相關性進行旋轉不變式設計。實驗證明，改進的基于旋轉不變像素相關性的加權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)劃算法進行濾波器的結構進化，可以用來進行未知復雜噪聲的專用濾波器設計。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，提出基于增量式進化策略的改進型結構進化濾波器，分階段逐步增大進化樣本的范圍，加

4、快濾波器結構進化效率，同時具有好的噪聲消除特性。 (4)在結構進化濾波器設計的基礎上，進一步考慮到圖像旋轉或翻轉情況下濾波性能的穩(wěn)定性，對濾波器結構進行對稱性分析建模，提出旋轉不變式進化濾波器結構設計方法。實驗中對不同角度旋轉及翻轉圖像進行濾波，驗證旋轉不變式進化濾波器的穩(wěn)定性。 (5)實現(xiàn)一個簡單的進化濾波器演示系統(tǒng)?？梢宰x入灰度圖像或彩色圖像，對其加入不同密度噪聲，設置進化算法參數(shù)并進行濾波器權值尋優(yōu)，與其他濾波器進