[发明专利]一种基于模糊相似性的彩色形态学图像处理方法

权利要求书

1.一种基于模糊相似性的彩色形态学图像处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：读取待处理的彩色图像；

步骤2：将待处理的彩色图像对应到RGB彩色空间，即将彩色图像的像素用该彩色空间的矢量表示，而每个彩色矢量均由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种彩色分量构成；

步骤3：确定表示彩色空间任意两个彩色矢量间相似性程度的模糊相似性测度函数，并对函数中的参数进行确定；当模糊相似性测度的值越大时，两个彩色矢量相似性越高，反之，两个彩色矢量相似性越低；模糊相似性测度函数即FSM函数；

以彩色矢量的距离和角度共同构造和刻画两个彩色矢量间相似性的模糊相似性测度FSM，如式(1)所示，其函数值在0和1之间，两个彩色矢量为同一矢量时，其值为1，两个彩色矢量完全不同时，其值为0；

其中，μ(v_i，v_j)为两个彩色矢量v_i和v_j间相似性的模糊相似性测度FSM；e表示指数函数的底数；k₁＝[0，∞)和k₂＝[0，1]为模糊控制参数，根据实际情况人为设置两个模糊控制参数k₁和k₂的取值；d(v_i，v_j)表示彩色图像中任意两个彩色矢量v_i和v_j间的矢量距离；θ(v_i，v_j)表示彩色图像中任意两个彩色矢量v_i和v_j间的矢量角度；

当两个彩色矢量在距离和角度上越接近时，即其距离和夹角越小，则相似性测度的值越大，表示两个彩色矢量相似性越高；反之，当两个彩色矢量间距离和夹角越大时，则相似性测度的值越小，两个彩色矢量相似性越低；

步骤4：在彩色空间中取得一个像素，并以该像素为中心构造当前结构单元作为移动窗口，并形成当前结构单元内的彩色矢量集；当前结构单元的大小根据实际需要选取；

步骤5：以FSM为准则确定当前像素构成的彩色矢量集的上确界矢量和下确界矢量；具体步骤如下：

步骤5.1：根据公式(1)计算当前结构单元内的彩色矢量集中任意两个彩色矢量间的FSM函数值；

步骤5.2：基于步骤5.1计算的FSM函数值确定当前结构单元中最不相似的彩色矢量对集合，从中随机选取一对最不相似的彩色矢量对，根据该最不相似的彩色矢量对中两个彩色矢量模值的大小，确定最大彩色矢量和最小彩色矢量，模值大者为最大彩色矢量，模值小者为最小彩色矢量；

步骤5.3：以最大彩色矢量及最小彩色矢量为核心，将当前结构单元所构成的彩色矢量集分成两个子集，即最大彩色矢量子集及最小彩色矢量子集；对于当前结构单元所构成的彩色矢量集中的任意彩色矢量，如果该任意彩色矢量与最大彩色矢量的相似性测度大于该任意彩色矢量与最小彩色矢量的相似性测度，则该任意彩色矢量属于最大彩色矢量子集，否则，该任意彩色矢量属于最小彩色矢量子集；

步骤5.4：分别计算最大彩色矢量子集及最小彩色矢量子集中的最高相似性彩色矢量；

步骤5.5：将最小彩色矢量子集中获得的最高相似性彩色矢量定义为下确界矢量，将最大彩色矢量子集中获得的最高相似性彩色矢量定义为上确界矢量；

步骤6：利用当前像素及其彩色矢量集的上确界和下确界构建彩色形态学的基本操作，包括膨胀操作、腐蚀操作、开运算和闭运算；

步骤7：将步骤6提出的彩色形态学的基本操作应用于彩色图像，用上确界矢量或下确界矢量替换当前彩色矢量，即以上确界或下确界像素替换当前像素，作为当前结构单元的形态学输出；

步骤8：判断待处理的彩色图像所有像素是否处理完，如未处理完，则返回步骤4，对剩余像素进行处理，直到所有像素处理完为止。

2.根据权利要求1所述的基于模糊相似性的彩色形态学图像处理方法，其特征在于：在所述步骤4中取得像素时，在待处理的彩色图像中按从左到右、从上到下的顺序逐个取得像素。