[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有效
申请号: | 201710591789.6 | 申请日: | 2017-07-19 |
公开(公告)号: | CN107358635B | 公开(公告)日: | 2020-11-03 |
发明(设计)人: | 何晓军;李玉;徐爱功 | 申请(专利权)人: | 辽宁工程技术大学 |
主分类号: | G06T7/90 | 分类号: | G06T7/90 |
代理公司: | 沈阳东大知识产权代理有限公司 21109 | 代理人: | 梁焱 |
地址: | 123000 辽*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 模糊 相似性 彩色 形态学 图像 处理 方法 | ||
本发明提供一种基于模糊相似性的彩色形态学图像处理方法,涉及图像处理技术领域。该方法首先将待处理的彩色图像对应到RGB彩色空间,确定表示两个彩色矢量间相似性程度的模糊相似性测度(即FSM)函数,然后以一个像素为索引,在RGB彩色空间中逐个取得结构单元及其彩色矢量集,以FSM为准则确定该彩色矢量集的上确界矢量和下确界矢量,构建彩色形态学的基本操作并应用于彩色图像。本发明将形态学思想应用于彩色图像处理,在实际彩色影像处理中具有稳定性好、实用性强等特点,不但能够平滑彩色目标,而且可以很好的处理同质区域像素不一致性的细节特征,最终达到彩色图像分析和处理的目标。
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域,尤其涉及一种基于模糊相似性的彩色形态学图像处理方法。
背景技术
形态学的基本概念最早出现在19世纪,将形态学应用于图像处理领域,就是利用结构元素(圆形、正方形、线段等)提取和收集图像信息,用以分析和辨识图像目标的几何特征和结构。作为一种非线性图像处理和分析方法,数学形态学成功应用于二值和灰度图像,并形成了完备的形态学理论。其中,二值形态学将二值图像看成集合,运用最简单的集合运算(如交、并、补和平移等)对原始图像进行探测。由于采用的运算均基于集合,因此二值形态学具有原理清晰、计算简单、易于扩展,且适合于并行计算等特点,并已广泛用于去噪、边界检测、骨架化、区域分割等图像处理领域。灰度形态学则是由二值形态学发展而来,只需将二值形态学中的交、并分别换成结构单元内像素灰度的最小和最大值即可。
近年来,彩色图像已广泛用人类生产、生活的各个领域。与二值和灰度图像相比较,除了亮度信息外,彩色图像还包含人类能够感知的色彩信息,因此彩色图像处理受到越来越多的关注。目前,将数学形态学推广到彩色图像,并由此实现彩色图像的滤波、分割、特征提取、边缘检测、图像增强和恢复等,是彩色图像处理领域中的一个重要研究方向。
一般情况下,将灰度形态学拓展到彩色形态学的最简单方式是将RGB彩色图像看成由红、绿、蓝三幅单色图像构成,利用灰度形态学分别处理这三幅单色图像,最后将形态学处理结果还原为RGB彩色图像。但这样的处理结果一方面将改变原图像中的彩色,从而丢失或歪曲原图像信息;另一方面由于没有考虑彩色图像各分量间的相关性,而使红、绿、蓝三幅图像变成没有联系的独立图像。另一种把灰度形态学拓展到彩色形态学的方法就是基于多元数据排序准则,如边缘序、条件序、区域序和退化序等,排序结构单元内的彩色,并用类似灰度形态学中最小和最大值的原则定义基本形态学操作,但对于丰富多彩的彩色图像难以找到合适、通用的彩色矢量排序方法,所以目前的这些彩色形态学方法具有很大的局限性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种基于模糊相似性的彩色形态学图像处理方法,在RGB彩色空间中,基于刻画矢量间的相似性程度的模糊相似性测度概念,定义一种新型彩色形态学操作,不但能够平滑彩色目标,而且可以很好的处理同质区域像素不一致性的细节特征,最终达到彩色图像分析和处理的目标。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:
一种基于模糊相似性的彩色形态学图像处理方法,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(即FSM) 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;
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;
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