基于模糊理論的水下圖像分割與識別算法研究.pdf

1、隨著人們對海洋探索步伐的加快，水下載人潛水器在深海探測和海洋開發(fā)中扮演著越來越重要的角色，計算機視覺系統(tǒng)是水下載人潛水器獲取周圍環(huán)境信息的重要手段之一。這需要高質(zhì)量的信息處理和模式識別技術(shù)，以充分利用這些獲取的信息。本文是以國家863項目－7000米載人潛水器專題任務(wù)(水下熱液噴口目標識別技術(shù))為課題而作的研究。由于水下成像環(huán)境的特殊性，水下圖像成像質(zhì)量較差，傳統(tǒng)圖像處理技術(shù)已無法滿足應(yīng)用要求。自模糊理論誕生以來，模糊技術(shù)得到了迅猛的發(fā)

2、展，并廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。模糊技術(shù)是通過模糊變換和模糊推理把模糊問題轉(zhuǎn)化為確定性或更易于處理的問題，在處理模糊問題上顯示了傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)越性。本文對模糊技術(shù)在水下圖像處理中的應(yīng)用展開了研究，主要研究內(nèi)容為以下四個方面：1、針對隸屬函數(shù)中參數(shù)的確定方法作了研究，提出了基于最大模糊熵的模糊增強算法。該算法以最大模糊熵作為參數(shù)選取的準則，使模糊變換參數(shù)根據(jù)處理對象不同自適應(yīng)選取。該模糊增強算法使增強后的圖像既最大限度地保留了原始信息，又

3、使目標和背景的邊界更加明顯，使圖像分割易于進行，具有較好的適用性。2、為克服水下圖像灰度分布不均和其它干擾因素的影響，提出了一種基于最大類間方差的灰度信息和顏色信息融合算法，充分挖掘了圖像的可利用信息，使圖像分割易于進行。3、探討了利用紋理信息識別水下目標的方法。在分析各種紋理分析方法的基礎(chǔ)上，選用了對水下目標紋理敏感的紋理特征參數(shù)作為分類特征，并采用有效的統(tǒng)計－模糊識別方法，實現(xiàn)了目標的可靠識別。4、最后，綜合利用上述單元算法，提出了