專利名稱：一種粒子群優(yōu)化的均衡形態(tài)濾波圖像去噪方法
技術領域：
本發(fā)明屬于圖像處理技術領域，尤其涉及一種粒子群優(yōu)化的均衡形態(tài)濾波圖像去噪方法。
背景技術：
圖像在生成和傳輸過程中，經(jīng)常會引入各種噪聲，這些噪聲不僅破壞圖像的真實信息，還嚴重影響圖像的視覺效果。受噪聲干擾的圖像可用線性或非線性的濾波方法將噪聲濾除。由于圖像細節(jié)在頻域反映為高頻分量，易與噪聲的高頻相混淆，因此，如何保持圖像細節(jié)，又能有效地濾除噪聲，一直是圖像處理的關鍵問題。形態(tài)濾波屬非線性濾波，是目前較具代表性和發(fā)展前途的一種濾波器，其理論依據(jù)是數(shù)學形態(tài)學。已有的形態(tài)濾波方法雖然可以不同程度的改善圖像處理效果，但不能克服形態(tài)學固有的不足。由于形態(tài)學的核心操作腐蝕和膨脹自身固有的運算特征，即形態(tài)學的腐蝕和膨脹都是極限操作，這種極限操作在去除噪聲的同時容易造成圖像信息丟失，尤其對低信噪比的圖像去噪，不能取得令人滿意的效果。主要參考文獻G. Matheron, J. Serra. The birth of Mathematical Morphology
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種有效的圖像噪聲去除方法，以滿足用戶對圖像去噪的要求。
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種粒子群優(yōu)化的均衡形態(tài)濾波圖像去噪方法，包括
①設輸入圖像為f，其像素大小為W*H;
定義零方陣的單位結(jié)構(gòu)元素SE，其大小為n*n，其中η表示結(jié)構(gòu)元素SE的尺寸； 對所述單位結(jié)構(gòu)元素的定義，零方陣單位結(jié)構(gòu)元素定義及證明
定義I :SE集由形狀相同、不同尺寸的結(jié)構(gòu)元素構(gòu)成的集合，稱為SE集。SE集={SE0，SEl，…，SEn，…} (3)其中η為非負整數(shù)，SEn為尺寸大小為η的結(jié)構(gòu)元素。定義2 :在SE集中存在一結(jié)構(gòu)元素SEi，SE集中任何結(jié)構(gòu)元素SEj都可以通過 SEi與其自身的形態(tài)學運算得到，這樣的結(jié)構(gòu)元素稱為單位結(jié)構(gòu)元素SE (SEU)。數(shù)學描述如下
權(quán)利要求
1.一種粒子群優(yōu)化的均衡形態(tài)濾波圖像去噪方法，包括如下步驟:①輸入像素大小為W*H的圖像f;定義零方陣的單位結(jié)構(gòu)元素SE，其大小為n*n;利用所述單位結(jié)構(gòu)元素SE定義均衡腐蝕運算
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒子群優(yōu)化的均衡形態(tài)濾波圖像去噪方法，其特征在于所 述n根據(jù)所述粒子位置乘以一系數(shù)得到，且所述n的值不大于所述W和H。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粒子群優(yōu)化的均衡形態(tài)濾波圖像去噪方法，其特征在于，所 述系數(shù)為10。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒子群優(yōu)化的均衡形態(tài)濾波圖像去噪方法，其特征在于所 述步驟⑤中的以所述峰值信噪比PSNR為代價函數(shù)，用粒子群優(yōu)化技術更新所述粒子速度V 與所述粒子位置X，得到全局最優(yōu)的粒子位置的方法，包括如下步驟a :定義所述第i個粒子的歷史最優(yōu)位置為Pi=[Pn，PiD]，所述均衡膨脹圖像的峰值信噪 比PSNR為個體極值Pid，所述m個粒子中最高的峰值信噪比PSNR為全局極限gid，限定粒子 最大所述飛翔速度為V_，當前迭代次數(shù)為t，且t初值為0 ;b根據(jù)當前粒子的位置和速度，按式
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粒子群優(yōu)化的均衡形態(tài)濾波圖像去噪方法，該方法首先定義零方陣的單位結(jié)構(gòu)元素、定義均衡腐蝕運算、定義均衡膨脹運算；然后以峰值信噪比為代價函數(shù)，用粒子群優(yōu)化技術更新粒子的速度和粒子位置，以全局最優(yōu)的粒子位置的變換值作為單位結(jié)構(gòu)元素大小；最后用優(yōu)化的單位結(jié)構(gòu)元素對圖像先進行均衡腐蝕運算，然后進行均衡膨脹運算，并輸出均衡膨脹運算后的圖像。本發(fā)明克服了現(xiàn)有形態(tài)學采用極值運算的固有不足，能根據(jù)圖像受噪聲污染的程度自適應獲取單位結(jié)構(gòu)元素大小，有效地去除圖像中的脈沖噪聲，可廣泛用于圖像處理、車牌信息提取、邊緣檢測等領域。
文檔編號G06T5/00GK102609925SQ20121011491
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者倪福銀, 劉舒祺, 朱幼蓮, 程欽, 許致火, 黃成 申請人:江蘇技術師范學院