基于自适应开关中值滤波算法的工程图像处理

作者:莫晓齐;何爱 刊名:软件导刊 上传者:黄胜忠

【摘要】工程施工图像在获取、传输等过程中存在一定程度的噪声干扰。通过对标准中值滤波算法进行分析,得到了一种基于自适应开关中值的图像滤波算法,能够在去除椒盐噪声的同时保持图像细节。该算法用迭代实现了开关中值滤波算法中阈值的自动选取,可有效提高噪声点检测的准确率。通过MATLAB仿真实验,证实了该算法相较于传统滤波算法能够更好地保护图像细节和改进图像清晰度。

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第13卷 第3期 2014年 3月 软 件 导 刊 SOftware Guide V01.13N O.3 M ar.2014 基于 自适应开关中值滤波算法的工程图像处理 莫晓齐 ,何 爱 (湖南三一智能控制设备有限公司,湖南 长沙 410100) 摘 要 :工程施工图像在获取、传输等过程中存在一定程度的噪声干扰。通过对标准中值滤波算法进行分析,得到了 一 种 基于 自适应开关 中值的 图像 滤波 算法,能够在去除椒盐噪声的 同时保持 图像 细节 。该算 法用迭代 实现 了开关 中 值 滤波算法 中阈值的 自动选取 ,可有效提 高噪声点检测的准确率 。通过 MATLAB仿真 实验 ,证 实了该 算法相较 于传 统滤波算法能够更好地保护 图像 细节和 改进 图像 清晰度 。 关键 词 :噪声检测;噪声滤除;自适应阈值;非线性滤波;中值滤波 中图分类号 :TP312 文献标 识码 :A 文章编号 :1672—7800(2014)003—0055-04 0 引言 随着科学技术 的 日益 发展 ,以及人们对工程施工 自动 化要求 的不断提高 ,机器人化成为高性能工程机械 的一 个 重要发展方 向。工程机械 常具有 复杂 的臂架结构 ,如混 凝 土泵车 、起重机 、消 防车等 ,通过臂架输送物料或人力至 指 定施工地点 。对 于大范围作业 的多臂架 工程机 械 ,在 传统 施工模式下 ,操作 者无 法 清楚 全 面地 观察 到施 工 现场 情 况 ,需要借助其他人员 的远距 离指挥 ,施工精准度不 高 ,安 全性能低下 。借助工程机械 自动化控制 系统 ,利用 图像 处 理技术获取清 晰的施工现场影像 ,是工程机械机器人化 的 前提 。传统 的图像处理技 术滤 波算法 对 图像 噪声 点和 边 缘不加 区分 ,容易造成 图像模糊 、信号丢失 。因而 ,如何 滤 除噪声获取清晰 的工程 图像 ,成为 图像处理领域 的瓶颈 。 1 图像 噪声概 述 工程机械产 品由于其系 统组成 复杂 、工作环 境恶 劣 , 原始图像通过获取 系统 、传输 系统后 ,往往存 在一 定程度 的噪声污染 。噪声恶化 了图像 质量 ,使 图像 模糊 ,甚至 淹 没特征 ,给分析带来 了困难 。因此 ,不 对 图像 去 噪而直 接 对 图像 进行处理是毫无意义的 ,甚至会因 图像信息 的错误 或者不完整造成安全事故 。 图像去噪是数字图像处 理领 域 中的一个 重要研 究方 向 ,它是光 学 、电子学 、图像 学 、数学 和计 算机科 学 的交叉 学科 ,在众 多科学和工程领域具有重要应用 。图像去噪在 很大程度上决定 了后 续图像处 理 ,如特 征提取 、模式识 别 和分析效果 。 按照噪声产 生 的原 因 ,可 以分 为 内部 噪声 和外 部 噪 声 ;按照频谱特性 ,可 以分 为低频 、中频 、高频 噪声 以及 工 频噪声 ;按照幅值大小 的分 布统计 函数 ,可以分 为高斯 噪 声 、伽马噪声 、瑞利噪声 、指数 噪声 、均匀 分布噪 声和脉 冲 噪声(椒盐噪声)等 ;按照 噪声 和信 号 的关 系 ,可 以分为 乘 性噪声和加性噪声 。 椒盐噪声是 图像去噪领域一类典型的噪声 ,国内外学 者都曾对其进行过深入研究 ,本文 也将就椒盐 噪声 的滤波 问题提 出解决方案 。 脉 冲噪声是指突发 出现 的 幅度 高而 持续 时间短 的非 连续离散脉冲 。它的主要特 征是 突发脉 冲幅度大 、持续 时 间短 ,突发脉冲或噪声尖 峰出现不 规律 ,相 邻突 发脉 冲之 间有较 长的安

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