基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的圖像增強(qiáng)算法及其應(yīng)用.pdf

1、圖像增強(qiáng)作為圖像的預(yù)處理階段，是圖像處理的一個(gè)重要分支。通常，受采集設(shè)備、拍攝環(huán)境、傳遞手段等因素的影響，圖像會(huì)出現(xiàn)模糊、對(duì)比度降低等現(xiàn)象，而圖像增強(qiáng)的主要目的就是改善圖像質(zhì)量以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。隨著彩色圖像的大量使用，人們對(duì)彩色圖像增強(qiáng)技術(shù)的要求也越來越高，不同于灰度圖像增強(qiáng)，增強(qiáng)彩色圖像時(shí)，不但要拉伸圖像對(duì)比度、增強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)，還要做到保持亮度、避免色彩失真等問題。
　　數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在圖像處理中的應(yīng)用成為近年來的研究熱點(diǎn)。數(shù)學(xué)形

2、態(tài)學(xué)算法理論簡(jiǎn)單、運(yùn)算速度快，其中，形態(tài)學(xué)top-hat變換可以提取出圖像中的亮特征和暗特征。本文結(jié)合形態(tài)學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)含噪灰度圖像的抗噪型增強(qiáng)算法及彩色圖像增強(qiáng)算法進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下：
　　首先，論文簡(jiǎn)單介紹圖像去噪及圖像增強(qiáng)的意義，列舉一些傳統(tǒng)的去噪算法和增強(qiáng)算法，并對(duì)這些算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。
　　其次，本文對(duì)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的理論知識(shí)及基本算法作了詳盡、系統(tǒng)的介紹，并分析仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)基本運(yùn)算的特點(diǎn)?；谂蛎?/p>

3、、腐蝕運(yùn)算的效果，設(shè)計(jì)了一種多形態(tài)膨脹腐蝕濾波器，該濾波算法變換次數(shù)少，能有效抑制噪聲，保持圖像細(xì)節(jié)、邊緣信息。另外，對(duì)已有的多尺度top-hat變換進(jìn)行改進(jìn)，使其增強(qiáng)效果更理想。將這兩步結(jié)合起來，即得到一種多形態(tài)、多尺度數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的灰度圖像抗噪增強(qiáng)算法。仿真結(jié)果表明，本文算法在噪聲密度偏小時(shí)，能完全抑制噪聲，且增強(qiáng)后的圖像細(xì)節(jié)突出、信息含量大、視覺效果好。
　　然后，將灰度域效果明顯的多尺度top-hat增強(qiáng)算法推廣到彩色空間域

4、中，為了避免彩色圖像處理過程中，空間轉(zhuǎn)換造成的運(yùn)算復(fù)雜、信息丟失等現(xiàn)象，本文在RGB空間提出一種基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)top-hat變換，并以各分量標(biāo)準(zhǔn)差權(quán)重比例為調(diào)控因子的自適應(yīng)彩色圖像增強(qiáng)算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能有效增強(qiáng)彩色圖像對(duì)比度，凸顯細(xì)節(jié)，避免過度增強(qiáng)，并且能很好的保持原圖像的色彩和亮度。
　　最后，將本文算法應(yīng)用于眼前節(jié)圖像，并與其他算法進(jìn)行比較，結(jié)果表明，本文算法運(yùn)算速度快，增強(qiáng)后的灰度眼前節(jié)圖像細(xì)節(jié)突出、瞳孔信息明顯。