基于Quaternion-Gabor濾波器彩色紋理分割算法研究.pdf

1、人眼對顏色的敏感度比對亮度的敏感度更強，彩色圖像包含更大的信息量和更豐富的視覺感受。長期以來，在視覺研究領(lǐng)域的大部分研究都是針對灰度圖像的。近年來，隨著計算機硬件和圖像采集設(shè)備性能提高以及它們的成本下降，使得對彩色圖像處理的研究提供了條件。此外，隨著多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機需要處理越來越多的彩色圖像(如印品圖像)，彩色圖像處理日益成為圖像處理研究的一個重要課題，其中彩色圖像分割是尤為重要的一個內(nèi)容。隨著彩色圖像設(shè)備越來越受到人們的青

2、睞，廣泛開展對彩色圖像處理技術(shù)的研究也變得十分迫切。本文從理論研究和實際應(yīng)用的角度出發(fā)，圍繞彩色圖像處理過程中的特征提取、分割等幾個主要問題展開討論。圖像分割是一個將圖像分成不同同質(zhì)性區(qū)域的過程，可以通過找到同質(zhì)性區(qū)域的邊界來達到這個目標(biāo)。與灰度圖像相比，彩色圖像不僅包含亮度信息，而且還有更多其他的有效信息，比如色調(diào)、飽和度等。近年來基于圖像內(nèi)容、色彩以及紋理的圖像檢索技術(shù)成為數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究的一大熱點，而基礎(chǔ)的技術(shù)就是彩色圖像分割。

3、 由于彩色圖像分割技術(shù)方法很多，范圍很廣，不可能在本文中全面講述，所以本文主要針對基于Quaternion-Gabor濾波器彩色紋理分割算法的有關(guān)內(nèi)容進行論述。在理論研究上所做的工作主要包括兩個方面：第一，首先通過DRBFT和IDRBFT實現(xiàn)彩色圖像的整體卷積濾波，從而將廣泛用于灰度圖像濾波的多通道濾波器算法應(yīng)用于彩色圖像分割；第二，提出了基于Quaternion-Gabor濾波器的若干彩色紋理分割算法。 本文的創(chuàng)新之處主要

4、體現(xiàn)在以下幾個方面： 首先本文在超復(fù)數(shù)空間內(nèi)表示和處理彩色圖像，基于簡約雙四元數(shù)傅立葉變換及其逆變換，實現(xiàn)了彩色圖像的整體傅立葉變換，從而避免了對RGB三個通道分別實現(xiàn)傅立葉變換時導(dǎo)致失去通道間的相關(guān)性等問題，由于對彩色圖像整體傅立葉變換可以很好地保留原圖像的信息從而為后面進一步處理打下了很好的基礎(chǔ)。 其次，本文將廣泛用于灰度圖像處理的多通道濾波器算法(Multi-Channel Filtering) 擴展應(yīng)用于彩色圖像

5、處理，并且獲得了很好的效果。多通道濾波器算法是廣泛應(yīng)用于灰度圖像分割的算法，該算法在進行灰度紋理圖像分割時可以獲得很好的效果，所以本文將其擴展用于彩色紋理圖像分割，但是應(yīng)用于彩色紋理分割的難點就是如何實現(xiàn)彩色圖像的卷積。本文在四元數(shù)空間處理彩色圖像，可以方便實現(xiàn)彩色圖像的傅立葉變換和彩色圖像的卷積，所以可以將多通道濾波器算法擴展應(yīng)用于彩色紋理分割。提出了用于彩色圖像濾波的四元數(shù)多通道濾波器算法。這個問題將會在文章的第三章中詳細敘述。

6、 再次，在實現(xiàn)了彩色圖像的多通道濾波后，本文提出了基于Quaternion-Gabor濾波器彩色紋理分割算法，用于彩色紋理分割，并且獲得了很好的效果，這部分工作主要在文章的第四部分介紹。 最后在隨后的研究中，改進了上面的基于Quaternion-Gabor濾波器彩色紋理分割算法并提出了基于Quaternion-Gabor濾波器特征的彩色圖像分割算法，這部分工作主要在文章的第五章中詳細介紹。 在進行大量實驗對比的基礎(chǔ)上