基于改进自适应遗传算法柔性形态滤波器优化

针对柔性形态滤波器的高效优化问题,提出了一种改进的自适应遗传算法. 该算法在柔性形态滤波器参数的优化设计方面,对选择、交叉和变异等运算进行了改进,并通过对柔性形态滤波器优化的仿真试验与标准遗传算法性能进行比较,结果显示该算法具有更好的快速优化效果.     

基于自适应整体退火遗传算法层叠滤波器的优化设计

层叠滤波器是基于信号阈值分解而发展起来的一种具有层叠性和阈值性的新型非线性数字滤波器.层叠滤波器的优化设计过程实际上就是对正布尔函数不断调整、逐步适应图像环境的优化学习过程.原有遗传算法优化的层叠滤波器易陷于局部最优化,文中鉴于这一点,将退火因子引入到选择算子中,并根据每代优化个体的不同,自适应的选取交叉概率和变异概率,提出一种自适应整体退火遗传算法(AWAGA)优化层叠滤波器,并研究在MSE准则下优化算法的性能.仿真结果表明用AWAGA优化的层叠滤波器在处理噪声图像时,能有效地去除噪声和保持图像细节.     

基于克隆选择算法的层叠滤波器的优化设计

层叠滤波器是一种非线性数字滤波器,具有良好的去除噪声能力和图像细节保持能力,近年来成为研究的热点问题之一．层叠滤波器设计的核心实际上是一个正布尔函数的优化问题,在MAE准则下,提出了一种基于克隆选择算法的层叠滤波器的优化方法．仿真实验结果表明,基于这种克隆选择算法的最优层叠滤波器不仅在滤波效果上好于基于遗传算法和基于粒子群算法的最优层叠滤波器,而且可以快速实现其优化过程,在较短时间内得到较好的效果,是一种有效的层叠滤波器的优化算法．     

基于遗传算法的数学形态学滤波器设计

数字图像以一种简单、直观的方式向人们传达所需的信息。但由于各种因素数字图像中往往含有各类噪声,必须对图像进行预处理,才能得到准确的图像信息。本文采用形态学基本算法对加噪图像滤波,利用遗传算法优化选择结构元素,利用Matlab软件进行仿真分析。仿真结果表明,利用遗传算法能在一定范围内的结构元素中自动搜索到一个较好的结构元素参与滤波,增强了滤波器的通用性、可靠性。     

基于抗噪参数P的图像滤波性能评价

图像在拍摄、传输过程中常受到设备和环境噪声的干扰,噪声种类和滤波方法也很多,在实际应用中很难选择最合适的滤波器,而图像质量评价法检测的是两幅图像的相似度,不能反映滤波器的滤波性能。针对这一问题,根据图像质量评价标准,提出抗噪参数P的图像滤波性能检测,该方法首先采用几种滤波器对原图和加噪图像进行滤波,求取滤波后图像的PSNR值,每种滤波器会对应两个PSNR值,分别取有无噪声时的PSNR值的绝对差值,然后将绝对差值比上无噪声时的PSNR值即为滤波器的抗噪性能。通过大量实验图像对比和实验数据分析,本检测方法对滤波器性能的检测具有可行性。     

基于彩色形态学的图像边缘检测算法

基于对彩色图像形态学的研究,提出了一种面向HSI颜色空间的多结构元多尺度的彩色形态学图像边缘检测算法。首先借助彩色形态学的膨胀、腐蚀、开运算和闭运算给出彩色多结构交替顺序滤波算子的相关定义,同时利用交替顺序滤波器（ASF）的优势得到一种混合滤波器（HF）对图像进行滤波;其次引入一种全方位形态结构元再结合多尺度结构元的思想对图像不同方向的边缘进行提取;最后再使用信息熵对各方向的边缘进行融合得到图像整体边缘信息。实验表明,所提出的算法不仅具有良好的抗噪性,而且能够保留更多的图像细节信息。     

遗传算法优化的数学形态学遥感影像滤波算法

针对传统数学形态学滤波方法对图像处理效果严重依赖于结构元素的形状和大小以及结构元素的选取完全依靠设计者经验的问题,应用遗传算法对形态学滤波器设计中的结构元素进行优化,获得基于优化结构元素的形态滤波器。结果表明,基于优化结构元素的滤波算法效果要明显优于未经优化的结构元素,算法在噪声抑制和细节保持上均有较好的性能,峰值信噪比有了更大的提高,更适合进行高空间分辨率遥感影像噪声去除。     

一种基于灰度形态学的全方位多路滤波方法研究

在研究传统形态滤波器的基础上,结合全方位多结构元思想,提出了一种有效保持图像细节的形态滤波方法——全方位多路滤波方法,讨论了复合形态滤波的优点、结构元素的选取等重要问题。仿真实验表明,该方法在滤除噪声和保持图像细节方面具有较好的效果。     

全方位多角度加权组合形态滤波器的设计

针对数学形态学在图像去噪处理中的应用,采用全方位多角度结构元素,构造了一类新的形态滤波方法.这类滤波器不仅可以有效地抑制图像噪声,而且与现有的中值滤波器、全方位多结构元形态滤波器等非线性滤波器相比,能更充分保留原图像的几何结构特性,图像视觉效果显著提高.     

新型广义形态滤波器在MOA在线数据处理中的应用

针对MOA泄漏电流中存在白噪声和脉冲噪声等多种干扰,提出一种基于数学形态变换的新型多结构元素级联广义形态滤波方法.通过分析结构元素的形状、宽度和级联顺序对形态滤波器性能的影响,该方法在较好地保留MOA泄漏电流信号局部特征的前提下实现了消噪处理,保证后续设备故障诊断的有效性和准确性.仿真和实际数据分析表明,该方法运算相对简单,易于硬件实现,具有较好的实用价值.     

基于形态滤波和分水岭算法的硅片缺陷提取

针对硅片表面缺陷的特点,对其缺陷的提取技术进行了研究,采用了多结构元素的广义形态闭-开和形态开-闭滤波器,结合改进分水岭算法进行缺陷提取.滤波器对输入图像及滤波后图像的梯度图像进行平滑,实现消除噪声、简化图像、保持细节的作用.为了克服分水岭的过度分割问题,提出了改进的分水岭算法,利用区域强度准则和边界强度准则对过分割区域进行合并,很好的解决了过分割问题.实验表明,该方法可以提取精确且封闭的缺陷边缘轮廓,为进一步的缺陷特征量的提取与选择奠定了基础.     

一种最佳结构元尺度的自适应确定算法

形态学滤波作为一种新型的非线性滤波方法已被广泛应用到边缘提取、抑制噪声等图像处理领域.形态结构元的选择作为形态学滤波的最关键问题一直以来是形态学研究的热点之一,通过对顺序形态学极值滤波运算的研究,提出了一种基于复合极值滤波的最佳结构元尺度自适应确定算法.实验结果表明,该方法能快速、准确地确定结构元的尺度大小,具有很好的形态滤波效果.     

基于遗传模糊控制的智能自适应滤波算法

组合导航中软故障难以检测,致使卡尔曼滤波精度降低甚至发散.为提高滤波的容错性,提出了一种基于遗传模糊控制的智能自适应滤波算法.首先针对软故障提出一种模糊自适应滤波算法,算法中通过监测观测量新息及其变化率,应用模糊控制系统计算观测质量因子,并对滤波器量测噪声阵进行在线自适应调整,从而抑制软故障对滤波的影响,保证滤波的精度,提升容错性能.然后,利用自适应遗传算法对隶属度函数的参数进行优化,从而进一步提高算法的整体精度.利用本文提出的算法在SINS/CNS/GPS导航平台上进行了定位实验,结果显示该算法有效,在软故障存在时,定位精度小于2 m,测速精度小于0.1 m/s.     

New soft morphological parameterized symmetric logarithmic image processing filtering algorithm

Synthetic Aperture Radar (SAR) imaging has the inherent random speckle noise, which seriously affects the quality of the SAR image, and it is very important to study the suppression of the speckle noise. In view of the fact that the traditional spot noise suppression method could not remove speckle noise while protecting the image texture information, a novel filtering algorithm is proposed based on the soft morphological and parameterized symmetric logarithmic image processing model. The proposed algorithm combines the flexibility of the order-statistic soft morphological operations and the characteristic of the parameterized symmetric logarithmic image processing model which establishes a parameterized symmetric structure processing part of the image, which can suppress speckle noise while protecting the texture information on the image. In order to validate the despecking performance of the proposed algorithm, we compare the effect of the filter with some of the existing filtering algorithms, and use some of the image evaluation parameters of the suppress speckle noise image to evaluate the performance of the SMPSLIP filtering algorithm. Experimental results show the effectiveness of this algorithm.     

数学形态滤波在音频大地电磁去噪中的应用

大地电磁去噪方法种类多,且各有其优缺点。本文引入汤井田教授的一种新方法——数学形态滤波法,它是依据形态学原理而创建的一种新型的非线性滤波方法,在信号和图像处理领域中得到广泛的运用。本文通过仿真实验设计一个加噪的正弦曲线,通过经腐蚀运算、膨胀运算、开闭运算、闭开运算和经形态滤波后分析曲线特征,之后对比经组合广义形态滤波在同一结构元素不同长度、同一长度不同结构元素滤波效果,最后将组合广义形态滤波引进到实测的音频大地电磁数据中,对比其滤波前和滤波后的视电阻率曲线,结果表明形态滤波能有效抑制音频大地电磁法中大尺度干扰,取得了良好的应用效果。     

一类多结构元素并行复合形态滤波器

基于数学形态学中的开－闭和闭－开运算，采用多结构元素，构造了一类并行复合形态滤波器。这类滤波器具有移不变性、递增性、对偶性和幂等性等重要性质，它不仅可以有效地抑制图象中的噪声，而且较好地保持图象的几何结构特征。计算机模拟结果证实了滤波算法的有效性。     

基于遗传算法的窄带滤光片膜系最佳设计

提出了基于遗传算法的窄带滤光片的最佳设计方法。介绍了遗传算法的运算原理、适应度函数和运行参数,给出其遗传算法的程序设计方法;并且设计出一组50GHz的窄带滤光片。结果表明,遗传算法适用窄带滤光片的膜系设计。     

Kalman滤波算法在自平衡机器人中的应用

针对两轮自平衡机器人系统的单一惯性传感器采集数据不够准确,且极易受到外界噪声信号的干扰的问题,提出了基于片上可编程系统的卡尔曼滤波算法来实现多惯性传感器的数据融合系统.介绍了卡尔曼滤波器的基本原理、特点和应用环境.利用FPGA控制器的硬件可重构特性,搭建了Nios软核处理器的SOPC系统硬件平台,在硬件平台上采用C语言实现多姿态传感器的卡尔曼滤波算法,为两轮自平衡机器人的多传感器姿态数据融合提供了有效工具,获得了自平衡机器人姿态数据的最优估计,解决了陀螺仪和加速度计惯性传感器的数据补偿问题.测试结果表明,采用FPGA硬件平台实现卡尔曼滤波算法效率高,姿态数据融合准确、可靠,能够满足自平衡机器人控制系统的姿态最优估计和倾角数据实时反馈要求,系统工作稳定.     

Clustering-driven watershed adaptive segmentation of bubble image

In order to extract froth morphological feature, a bubble image adaptive segmentation method was proposed. Considering the image’s low contrast and weak froth edges, froth image was coarsely segmented by using fuzzy c means (FCM) algorithm. Through the attributes of size and shape pattern spectrum, the optimal morphological structuring element was determined. According to the optimal parameters, some image noises were removed with an improved area opening and closing by reconstruction operation, which consist of image regional markers, and the bubbles were finely separated from each other by watershed transform. The experimental results show that the structural element can be determined adaptively by shape and size pattern spectrum, and the froth image is segmented accurately. Compared with other froth image segmentation method, the proposed method achieves much high accuracy, based on which, the bubble size and shape features are extracted effectively.