论文题目: 高度脉冲噪声污染水岸图像分割
论文类型: 博士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 邵承会
导师: 程光明
关键词: 图像分割,高度污染图像滤波,向量中值,半开关滤波,分数维数
文献来源: 吉林大学
发表年度: 2005
论文摘要: 对受高度脉冲噪声污染水岸图像分割研究,解决了两个难题:图像滤波,岸上景物与天、水的分割。取得了3 点创造性进展:一是提出区域差异性测度;二是提出递进缩减序列向量滤波,并把这两点有机结合产生区域差异性测度递进缩减序列半开关向量滤波,可以有效处理脉冲噪声污染像素比率高达70-90%的水岸图像;三是提出落雨生长算法分割图像中的岸-天界线。本文主要进展简述如下:? 提出区域差异性测度DM 的概念及定义:定义了像素点“相近或相异”的一个可比较量,反映一个像素点与周围的不协调程度,判断该点是否噪声点。? 区域差异性测度选点向量中值滤波DMNVM:用DM 判断噪声点否,是则滤波;否则不变。优于一些现有方法,如适应向量滤波的MAE、MSE、NCD 平均分别是其1.81、2.59、2.17 倍。适于低噪图像,满足视觉需要为目的。? 区域差异性测度开关中值滤波DMSM:DM 与开关滤波结合产生。污染比率低时和DMNVM性能相同;大于40%,客观指标比VMF、、DMNVM PSM好。与彩色图像自适应脉冲噪声滤波(SAINR)比较PSNR、SNR、MAE,污染像素比率不高于40%,SAINR 的PSNR 和SNR 有优势,DMSM 的MAE 稍强;大于40%时,三项指标超过SAINR。其平均时耗为VMF 的0.63 倍。? 递进缩减序列向量滤波PRVM:移动窗口内像素集合中找到一个子集,该子集所含像素的各通道灰度值变化范围较小。对该子集滤波,即为PRVM。污染像素比率低时,VMF 强于PRVM;高时,PRVM 强于VMF。计算复杂程度低于移动窗尺度相同的VMF。? 区域差异性测度递进缩减序列半开关向量滤波DPRHSM:用DM 判断得到信号点,对所有像素用信号点滤波。与AEM、SMF、MMVM、PSM、FEVM、VMF、VDF、MMFT、PRVM 比,客观指标综合分析评价指标最大值都出现在DPRHSM 中,能弱化纹理强化边缘。? 分数维特征识别水岸界线:应用边缘提取降维,根据分数维及其它基本特征识别水岸界线。引入了Lebesgue 测度等基本条件,只对符合条件边界点迭代计算,迭代点数量为原算法的0.88%。多种自然环境下的水岸图像,完全识别率达85.3%。? 落雨生长算法DWRG:边界检测纵向移动,当遇到一个点它的一阶差分大于自适应阈值时,这一条线上的边界检测停止,记录停止点坐标。这些点所形成的曲线为景物与天空界线,实验证明该方法可以有效分割景物与天。
论文目录:
第1章 绪论
1.1 高密度脉冲噪声污染水岸图像分割的意义及难点
1.2 滤波
1.2.1 噪声来源及滤波目的
1.2.2 滤波分类
1.2.3 中值滤波
1.2.4 彩色图像滤波
1.3 前期工作及未来展望
1.4 本文主要研究内容
第2章 现有矢量滤波方法及滤波器性能评价
2.1 现有矢量滤波方法
2.1.1 算术平均值滤波 AEM
2.1.2 标量中值滤波 SMF
2.1.3 矢量中值滤波 VMF 和加权矢量中值滤波 WVM
2.1.4 与均值距离最小矢量滤波 FEVM
2.1.5 与标量中值距离最小向量滤波 MMVM
2.1.6 方向矢量中值滤波 VDF
2.1.7 开关中值滤波 SMF
2.1.8 递进开关中值滤波算法 PSM
2.2 噪声模型和滤波效果的评价标准
2.2.1 噪声模型
2.2.2 滤波器性能的客观评价标准
2.2.3 滤波器主观评价
第3章 向量中值简化算法研究
3.1 简化算法提出原因
3.2 中值与平均值协调滤波
3.2.1 引言
3.2.2 中值与平均值协调滤波算法
3.2.3 去噪性能分析
3.2.4 实验及小结
3.3 三维离散集标量中值
3.3.1 引言
3.3.2 基本定义
3.3.3 三维离散集向量中值
3.3.4 计算复杂性分析
3.3.5 几种算法滤波效果比较
3.3.6 小结
第4章 基于区域差异性测度的滤波方法
4.1 区域差异性测度
4.1.1 测度概述
4.1.2 区域差异性测度
4.1.3 脉冲噪声污染错判率最小化的参数λ和阈值TH 的优化
4.1.3.1 方法1:最小误差和优化
4.1.3.2 优化实验
4.1.3.3 优化实验的重复性
4.2 区域差异性测度选点向量中值滤波
4.2.1 引言
4.2.2 区域差异性测度选点向量中值滤波
4.2.3 与其它几种滤波方法比较
4.2.4 小结
4.3 区域差异性测度开关中值滤波
4.3.1 引言
4.3.2 区域差异性测度开关中值滤波
4.3.3 与几种滤波算法客观指标比较
4.3.4 几种滤波算法计算复杂性实验分析
4.3.5 小结
第5章 递进缩减序列向量中值滤波
5.1 缩减序列概述
5.2 递进缩减序列向量滤波
5.2.1 引言
5.2.2 PRVM算法
5.2.3 两种偏差对滤波器性能的影响
5.2.4 剩余序列像素数量
5.2.5 移动窗尺度及标准图像滤波
5.2.6 与其它算法滤波性能对比
5.2.7 计算复杂程度实验分析
5.2.8 小结
5.3 区域差异性测度递进缩减序列半开关向量滤波
5.3.1 引言
5.3.2 区域差异性测度递进缩减序列半开关向量滤波
5.3.3 几种滤波算法的视觉感受与客观指标比较
5.3.4 各项客观指标的综合分析
5.3.5 小结
第6章 水岸图像分割
6.1 概述
6.2 水岸彩色图像边缘提取算法
6.2.1 三色梯度最大值边缘提取法(简称TGM)
6.2.1.1 主色彩选取
6.2.1.2 自适应梯度阈值调整
6.2.1.3 中值与平均值协调滤波
6.2.1.4 边界提取
6.2.2 与几种典型边缘提取算法比较
6.2.3 小结
6.3 融合分数维特征的水岸彩色图像水岸界线识别
6.3.1 BT 算法原型
6.3.2 边缘提取 TGM
6.3.2.1 自适应梯度阈值选取
6.3.3 水岸界线分形识别
6.3.3.1 改造后算法
6.3.3.2 迭代次数的选择
6.3.3.3 Lebesgue 测度
6.3.4 试验结果
6.3.5 小结
6.4 景物与天界线识别
6.4.1 落雨生长法 DWRG
6.4.1.1 景物天空初步划分及界线雏形
6.4.1.2 区域生长细化
6.4.2 小结
6.5 高密度脉冲噪声污染水岸图象概括性分割
6.5.1 水岸图象概括性区域分割
6.5.2 高密度脉冲噪声污染水岸图象概括性分割
6.5.3 小结
结论
参考文献
致谢
摘要
Abstract
发布时间: 2005-08-26
参考文献
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- [2].遥感图像超分辨率重建技术研究[D]. 丁海勇.中国矿业大学2008
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