粒計算理論研究及其在圖像增強中的應(yīng)用.pdf

1、粒計算從不同粒層次上研究問題，主要用于處理不確定的、模糊的、不完整的和海量的信息。粒計算作為一個新的研究領(lǐng)域，它有兩項特殊的任務(wù):一是從各個不同的領(lǐng)域中概括出它們的共性，不考慮它們在低層次上的差異，從而提煉出抽象的、高層次的、綜合的認(rèn)識；二是將特定領(lǐng)域中隱含的結(jié)構(gòu)明確化，以總結(jié)出獨立于具體領(lǐng)域的普遍原理。粒計算的獨特性體現(xiàn)在用系統(tǒng)的、結(jié)構(gòu)化的理解和方法來解決復(fù)雜問題。對復(fù)雜問題的全面理解通常是多視角的，從每一個視角著眼的理解又是多層次的

2、，因此，粒計算的過程就是對復(fù)雜問題的求解過程。它的結(jié)果表現(xiàn)為一個多視角、多層次的粒結(jié)構(gòu)。這個粒結(jié)構(gòu)就是對復(fù)雜問題的系統(tǒng)且近似的描述和解答。 粗糙集理論作為粒計算的子集，研究不完整、不確定性的問題。分類的思想是粗糙集進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的理論基礎(chǔ)。抽象意義的分類是學(xué)習(xí)、決策的基礎(chǔ)。粗糙集的主要優(yōu)點是不需待分析數(shù)據(jù)的任何先驗及附加知識。 本文在研究粗糙集理論的基礎(chǔ)上，提出了基于粒計算中集合近似的屬性約簡。這種約簡算法根據(jù)近似度來判斷

3、條件屬性是否冗余，從而達(dá)到對決策表約簡的目的。文中利用粒計算中二進(jìn)制粒進(jìn)行模糊推理得到了較好的推理結(jié)果。因為粒計算在處理大量數(shù)據(jù)和丟失的信息上是很有優(yōu)勢的，所以本文將粒計算應(yīng)用在數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)融合技術(shù)和粒計算的結(jié)合可以減少假定參數(shù)在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合中在數(shù)學(xué)模型中的影響。而文中基于粒計算的決策規(guī)則推導(dǎo)，使決策規(guī)則更加容易理解。 圖象增強處理主要突出圖象中感興趣的信息，而減弱或去除不需要的信息，從而使有用信息得到加強，便于區(qū)分理

4、解。圖象增強的目的在于: 其一，采用一系列技術(shù)改善圖象的視覺效果，提高圖象的清晰度。其二，將圖象轉(zhuǎn)換成一種更加適合于人或機器進(jìn)行解譯和分析處理的形式。圖象增強不是以圖象保真度為原則，而是通過處理設(shè)法有選擇地突出便于人或機器分析某些感興趣的信息，抑制一些無用的信息，以提高圖象的使用價值，即圖象增強處理只是增強了某些信息的辨別能力。由于圖像信息本身的復(fù)雜性和它們之間有較強的相關(guān)性，在處理過程中的各個不同層次可能出現(xiàn)不完整性和不精確性

5、問題，將粒計算理論應(yīng)用于圖像的處理和理解，在一些場合具有比硬計算方法更好的效果。本文把圖像看成是一個知識系統(tǒng)，根據(jù)粒計算理論的不可分辨關(guān)系將圖象知識系統(tǒng)的劃分為不同的子塊，分別對各個子塊進(jìn)行增強處理，最后將各個子塊的處理結(jié)果進(jìn)行疊加，得到基于粒計算方法的圖象增強處理結(jié)果。 本文應(yīng)用Matlab軟件編程，調(diào)試圖象增強處理的程序，并將本文提出的基于粒計算方法應(yīng)用于彩色圖象增強，實驗證明，有噪聲的彩色圖像經(jīng)過粒計算方法處理后可以得到較