基于數學形態(tài)學的圖像增強算法及其應用.pdf

1、圖像增強作為圖像的預處理階段，是圖像處理的一個重要分支。通常，受采集設備、拍攝環(huán)境、傳遞手段等因素的影響，圖像會出現模糊、對比度降低等現象，而圖像增強的主要目的就是改善圖像質量以滿足實際應用的需求。隨著彩色圖像的大量使用，人們對彩色圖像增強技術的要求也越來越高，不同于灰度圖像增強，增強彩色圖像時，不但要拉伸圖像對比度、增強圖像細節(jié)，還要做到保持亮度、避免色彩失真等問題。
　　數學形態(tài)學在圖像處理中的應用成為近年來的研究熱點。數學形

2、態(tài)學算法理論簡單、運算速度快，其中，形態(tài)學top-hat變換可以提取出圖像中的亮特征和暗特征。本文結合形態(tài)學的優(yōu)點，對含噪灰度圖像的抗噪型增強算法及彩色圖像增強算法進行了研究，主要內容如下：
　　首先，論文簡單介紹圖像去噪及圖像增強的意義，列舉一些傳統(tǒng)的去噪算法和增強算法，并對這些算法進行仿真實驗。
　　其次，本文對數學形態(tài)學的理論知識及基本算法作了詳盡、系統(tǒng)的介紹，并分析仿真實驗結果，總結數學形態(tài)學基本運算的特點?；谂蛎?/p>

3、、腐蝕運算的效果，設計了一種多形態(tài)膨脹腐蝕濾波器，該濾波算法變換次數少，能有效抑制噪聲，保持圖像細節(jié)、邊緣信息。另外，對已有的多尺度top-hat變換進行改進，使其增強效果更理想。將這兩步結合起來，即得到一種多形態(tài)、多尺度數學形態(tài)學的灰度圖像抗噪增強算法。仿真結果表明，本文算法在噪聲密度偏小時，能完全抑制噪聲，且增強后的圖像細節(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，空間轉換造成的運算復雜、信息丟失等現象，本文在RGB空間提出一種基于數學形態(tài)學top-hat變換，并以各分量標準差權重比例為調控因子的自適應彩色圖像增強算法。實驗結果表明，該算法能有效增強彩色圖像對比度，凸顯細節(jié)，避免過度增強，并且能很好的保持原圖像的色彩和亮度。
　　最后，將本文算法應用于眼前節(jié)圖像，并與其他算法進行比較，結果表明，本文算法運算速度快，增強后的灰度眼前節(jié)圖像細節(jié)突出、瞳孔信息明顯。