基于鏡像閾值分解的層疊濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、層疊濾波器是一種具有層疊性和閾值分解性的滑動(dòng)窗非線性數(shù)字濾波器，在傳統(tǒng)閾值分解的基礎(chǔ)上，又提出了基于鏡像閾值分解的鏡像閾值層疊濾波器。層疊濾波器的研究使人們可以從另一角度來(lái)重新認(rèn)識(shí)許多傳統(tǒng)的非線性濾波器。它的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：采用了閾值分解結(jié)構(gòu)，利于并行處理和通過(guò)VLSI(Very Large Scale Integration)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。 在理論上概括了許多非線性濾波器，成為研究非線性濾波器的一種重要理論工具。正因?yàn)槿绱?/p>

2、層疊濾波器已經(jīng)成為非線性濾波領(lǐng)域中最具代表性和發(fā)展前景十分廣闊的一類(lèi)濾波器。 對(duì)于傳統(tǒng)的層疊濾波器的優(yōu)化，已經(jīng)有了很多的成果，一些優(yōu)化算法的結(jié)果已經(jīng)比較理想，而對(duì)于鏡像閾值分解的層疊濾波器的優(yōu)化還沒(méi)有深入研究。本文的工作主要圍繞基于鏡像閾值分解的層疊濾波器的優(yōu)化理論展開(kāi)，對(duì)如何應(yīng)用新興的全局優(yōu)化算法，采用不同優(yōu)化準(zhǔn)則和濾波結(jié)構(gòu)優(yōu)化層疊濾波器來(lái)處理圖像中的噪聲進(jìn)行了研究，其主要內(nèi)容如下： 本文介紹了基于鏡像閾值分解的鏡像閾

3、值層疊濾波器的基本理論和具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。給出了基于MAE準(zhǔn)則下鏡像閾值層疊濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)模型基礎(chǔ)上，提出離散粒子群算法優(yōu)化層疊濾波器，相對(duì)于傳統(tǒng)閾值分解層疊濾波器，在細(xì)節(jié)保持和濾除噪聲性能上有很大改善。增強(qiáng)了濾波器的頻率選擇能力。 然而鏡像層疊濾波器的優(yōu)化比傳統(tǒng)的層疊濾波器的優(yōu)化要難，為了解決這個(gè)問(wèn)題本文引入了改進(jìn)的克隆算法和粒子群與克隆算法相結(jié)合的算法，并基于鏡像層疊濾波器的特點(diǎn)作了一系列改進(jìn)。引入了自適應(yīng)算子并提出了能自動(dòng)跳出

4、局部最優(yōu)解二級(jí)搜索，能夠動(dòng)態(tài)確定種群大小，具有很強(qiáng)的全局和局部搜索能力。仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明該算法設(shè)計(jì)的層疊濾波器具有良好的細(xì)節(jié)保持能力和去噪聲能力，有效地改善了濾波性能。 根據(jù)基于鏡像閾值分解的層疊濾波器的分解與傳統(tǒng)的層疊濾波器的分解不同提出了快速算法，減少不必要的正布爾函數(shù)的位和相應(yīng)的代價(jià)函數(shù)位，在層疊約束的時(shí)候再恢復(fù)成正常的長(zhǎng)度。這樣既降低了搜索時(shí)間，又提高了算法的有效性。 最后為了進(jìn)一步提高鏡像層疊濾波器的濾波能力