基于灰色系统理论和数学形态学的图象处理

作     者：方涛 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高春甫

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：图像处理 边缘检测 灰色系统 数学形态学 

摘      要：图像是人类最重要的常用信息之一。随着科学技术的发展和数学化时代的到来,数学图像处理技术得到极大的重视和长足的进展,并在各行各业得到了广泛的应用,取得了巨大的社会效益与经济效益。 本文重点介绍了图像处理中的边缘检测和目标识别这两个环节。图像边缘是图像最基本的特征,边缘中包含着有价值的目标边界信息,这些信息可以用于图像滤波、图像分析及目标识别。而边缘检测算法则是图像处理问题中的经典技术难题之一,它的解决对于我们进行高层次的特征描述、识别和理解等有着非常重要的实用价值,所以尽可能地去除噪声和获得图像的真正边缘也成为近年来研究的一个热点。 本文在探讨灰色系统和数学形态学基本理论知识的基础上,利用灰色理论中的灰色关联对图像目标的边缘进行检测,解决了长久以来经典算法中由于引入了梯度运算,从而造成的对噪声的极度敏感,而常将噪声误检为边缘,使得所检测出的边缘质量降低的问题,这种算法不仅能检测出图像中的细节,而且定位准确,计算量小、效率较高。最后结合数学形态学中的测地膨胀理论对目标图像进行区域填充,采用一定的算法设计对目标图像进行描述,从而实现对目标的区域识别。并通过软件仿真实现,得到了满意的效果,证明了该算法的真实有效性,达到了预期效果。 灰色系统理论和数学形态学在图像处理中的成功结合为图像处理工作提出了一个很好的思路。