一种基于超复数描述的模糊矢量形态学滤波方法技术

本发明专利技术提供了一种基于超复数描述的模糊矢量形态学滤波方法，对于彩色图像每个像素进行超复数描述，得到三个代表像素特征的分量，按照所定义的词典编纂顺序，对图像中每个像素依次进行开运算、闭运算之后，得到滤波后图像。本发明专利技术利用超复数描述彩色图像，引入了模糊词典编纂顺序，对于受椒盐噪声污染的彩色图像具有较好的复原效果。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于超复数描述的模糊矢量形态学滤波方法，其特征在于包括下述步骤：（1）初始化：输入尺寸为M×N的待处理彩色图像f，M和N分别表示f的宽度和高度，初始化尺寸为(2i+1)×(2i+1)的方形结构元素Bi，1≤i≤round(min(M，N)/400)，round表示四舍五入后取整数，初始化序列滤波器的循环变量i＝1；（2）彩色图像的超复数描述：根据超复数的定义得到待处理彩色图像f中任一像素q＝Φ+rx+gy+bz，r、g和b分别表示三个彩色分量，Φ表示q的实部，rx+gy+bz表示超复数的虚部，利用Φ给出q的极坐标表达式q=ρeξθ，ρ表示的是q的模值，ξ表示q的特征轴，θ表示q的角度，然后利用超复数的分解特性得到水平投影分量q||和垂直投影分量q⊥，用ρ、||q⊥||、θ三个特征表示彩色像素q，得到q(ρ，||q⊥||，θ)；（3）模糊词典编纂顺序FLO：根据超复数的极坐标表达式和分解结果，确定词典编纂顺序中三个分量的等级顺序为ρ→||q⊥||→θ，以w=1/(i+1)为模糊权值系数，定义模糊词典编纂顺序；（4）矢量开运算：在待处理彩色图像f中以任一彩色像素为中心，取(2i+1)×(2i+1)领域的n个矢量组成集合Sn，Sn={q1(ρ1,||q1⊥||,θ1),q2(ρ2,||q2⊥||,θ2),...,qn(ρn,||qn⊥||,θn)},qii代表Sn集合中的任一彩色像素的元素，每个彩色像素qii均包括ρii、θii三个分量，即qii的模值，垂直投影和角度，1≤ii≤n，当ρii、θii三个分量中任一分量在Sn集合中排序变化时，其余两个分量也随之变化，根据步骤（3）中的模糊词典编纂顺序先对待处理彩色图像f执行矢量腐蚀运算：（a）首先利用彩色分量ρ简化集合Sn：对ρ做升序排序，得到排序后的结果分别代表按照升序排序后的分量ρ，以ρ的排序结果为依据对Sn进行升序排序后得到新的集合Sns1={q1s1(ρ1s1,||q1⊥s1||,θ1s1),q2s1(ρ2s1,||q2⊥s1||,θ2s1),...,qns1(ρns1,||qn⊥s1||,θns1)},其中，q1s1(ρ1s1,||q1⊥s1||,θ1s1),q2s1(ρ2s1,||q2⊥s1||,θ2s1),...qns1(ρns1,||qn⊥s1||,θns1)分别代表中按照ρ的升序重新排序后的彩色 像素，利用模糊权值系数w获取截短后的矢量集合Sn1s1={q1s1(ρ1s1,||q1⊥s1||,θ1s1),q2s1(ρ2s1,||q2⊥s1||,θ2s1),...,qn1s1(ρn1s1,||qn1⊥s1||,θn1s1)},n1＝round(w×n)；（b）：利用彩色分量||q⊥||进一步简化集合对中的||q⊥||进行升序排序，得到排序后的结果||q1⊥s2||≤||q2⊥s2||≤...≤||qn1⊥s2||,||q1⊥s2||,||q2⊥s2||,...,||qn1⊥s2||分别代表按照升序排序后的分量||q⊥||，以||q⊥||的排序结果为依据对进行升序排序后得到新的集合Sn1s2={q1s2(ρ1s2,||q1⊥s2||,θ1s2),q2s2(ρ2s2,||q2⊥s2||,θ2s2),...,qn1s2(ρn1s2,||qn1⊥s2||,θn1s2)},其中，q1s2(ρ1s2,||q1⊥s2||,θ1s2),q2s2(ρ2s2,||q2⊥s2||,θ2s2),...,qn1s2(ρn1s2,||qn1⊥s2||,θn1s2)分别代表中按照||q⊥||的升序重新排序后的彩色像素，利用模糊权值系数w获取截短后的矢量集合Sn2s2={q1s2(ρ1s2,||q1⊥s2||,θ1s2),q2s2(ρ2s2,||q2&...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷涛，樊养余，张辰锐，王毅，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：