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基于小波变换的图像增强算法及其应用研究

作　者: 卢剑
导　师: 许建中; 朱春华
学　校: 南京理工大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 图像增强 小波变换 混合滤波算法 成像导引头 半实物仿真
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


图像增强技术是图像处理系统,尤其是图像预处理部分的关键技术,对于后续图像分割、特征提取、目标识别等分析处理过程具有重要的作用。本文围绕图像增强算法展开。首先,在分析研究几种常用图像增强方法的基础上,提出了一种混合傅立叶-小波变换图像增强算法,该混合滤波算法先在傅立叶域应用维纳滤波原理滤除白噪声,然后根据小波域不同尺度上信号和噪声小波系数特性的不同,滤除有色噪声,该混合滤波方法即充分保留了图像的细节信息,又保留了图像的边缘等突变信息。并在Matlab环境下通过计算峰值信噪比,初步验证了混合滤波算法的正确性。接着,对图像增强算法在成像导引头中的应用进行了研究,分析了导引头自动目标识别算法对图像增强预处理及图像特征提取的一般要求,通过大量的仿真,比较分析了图像经过不同滤波算法后,在边缘特征,灰度均值、标准差及协方差等统计特征,以及与同源或不同源图像模板之间的互信息值情况,进一步验证了该混合滤波算法既可充分保留图像的细节信息,又可保留图像的边缘等突变信息,图像增强效果优于常用的几种图像增强算法,且可适应于成像导引头图像预处理过程。最后,对图像增强算法在红外成像制导半实物仿真系统中的应用进行了研究,初步提出了系统的组成、工作原理及初步方案,为后续进一步研究红外成像制导系统仿真、测试与评价方法打下了基础。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1 绪论  9-11
  1.1 选题背景概述  9
  1.2 图像增强技术的研究和发展现状  9-10
  1.3 主要研究工作与文章结构  10-11
2 图像增强技术  11-18
  2.1 空域图像增强  11-13
    2.1.1 对比度处理  11
    2.1.2 直方图均衡化  11-12
    2.1.3 中值滤波  12-13
  2.2 变换域图像增强  13-17
    2.2.1 逆滤波法  13-14
    2.2.2 有约束最小二乘法  14
    2.2.3 维纳滤波法  14-15
    2.2.4 同态滤波  15
    2.2.5 小波变换滤波法  15-17
  2.3 本章小结  17-18
3 混合傅立叶-小波变换图像增强算法  18-31
  3.1 傅立叶域滤除白噪声  18-21
    3.1.1 维纳滤波器  18-20
    3.1.2 图像的功率谱密度表示  20-21
    3.1.3 白噪声滤除及图像复原  21
  3.2 小波域滤除有色噪声  21-27
    3.2.1 图像信号小波分解  21-22
    3.2.2 常用的小波  22-23
    3.2.3 离散正交小波变换算法  23-25
    3.2.4 每一个子带中有色噪声的功率谱密度  25
    3.2.5 每一个子带中有色噪声的自相关函数  25
    3.2.6 每一个子带中有色噪声的方差  25
    3.2.7 不含噪声图像小波变换系数的方差  25-26
    3.2.8 有色噪声滤除及图像复原  26-27
  3.3 仿真实验  27-30
  3.4 本章小结  30-31
4 混合滤波算法在成像导引头中的应用  31-45
  4.1 自动目标识别算法分类  31-32
  4.2 异源图像匹配算法  32
  4.3 常用的图像特征  32-33
  4.4 混合滤波算法适应性仿真分析  33-44
    4.4.1 边缘检测分析  33-37
    4.4.2 灰度特征分析  37
    4.4.3 不同源图像互信息分析  37-44
  4.5 本章小结  44-45
5 混合滤波算法在红外成像制导半实物仿真系统中的应用  45-49
  5.1 红外成像制导半实物仿真系统组成及工作原理  45-46
    5.1.1 系统组成  45
    5.1.2 工作原理  45-46
  5.2 图像生成计算机方案  46-48
    5.2.1 Creator和Vega软件介绍  46
    5.2.2 红外图像生成流程  46-47
    5.2.3 Sensor Vision模块  47-48
  5.3 红外成像导引头信息处理器  48
  5.4 仿真计算机  48
  5.5 本章小结  48-49
结论与展望  49-50
致谢  50-51
参考文献  51-52

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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