[发明专利]一种粒子群优化的均衡形态滤波图像去噪方法

摘要

本发明涉及一种粒子群优化的均衡形态滤波图像去噪方法，该方法首先定义零方阵的单位结构元素、定义均衡腐蚀运算、定义均衡膨胀运算；然后以峰值信噪比为代价函数，用粒子群优化技术更新粒子的速度和粒子位置，以全局最优的粒子位置的变换值作为单位结构元素大小；最后用优化的单位结构元素对图像先进行均衡腐蚀运算，然后进行均衡膨胀运算，并输出均衡膨胀运算后的图像。本发明克服了现有形态学采用极值运算的固有不足，能根据图像受噪声污染的程度自适应获取单位结构元素大小，有效地去除图像中的脉冲噪声，可广泛用于图像处理、车牌信息提取、边缘检测等领域。

主权项

1.一种粒子群优化的均衡形态滤波图像去噪方法，包括如下步骤：①输入像素大小为W*H的图像f;定义零方阵的单位结构元素SE，其大小为n*n; 利用所述单位结构元素SE定义均衡腐蚀运算：，即把集合内灰度值的中值作为所述输入图像像素点(i,j)的灰度值；其中，i取值范围为[0,W-n],j取值范围为[0,H-n],h取值范围为[0,n-1],k取值范围为[0,n-1]；利用所述单位结构元素SE定义均衡膨胀运算：，即把集合内灰度值的中值作为所述输入图像像素点(i,j)的灰度值；其中，i取值范围为[0,W+n-2],j取值范围为[0,H+n-2],h取值范围为[0,n-1],k取值范围为[0,n-1]；② 设定粒子数为m，空间维数为D ，第i个粒子的位置用D维向量X_i=（X_i1，X_iD）表示，第i个粒子的飞翔速度用D维向量V_i=（V_i1，V_iD）表示；所述粒子的初始位置和初速度各为（0，1）之间的随机数；根据所述初始位置得到所述单位结构元素SE的大小，即得到n的初值; ③ 用n为所述初值的单位结构元素SE对所述输入图像进行所述均衡腐蚀运算，得到大小为(W-n+1)*(H-n+1)的均衡腐蚀图像；④ 用n为所述初值的单位结构元素SE对所述均衡腐蚀图像进行所述均衡膨胀运算，得到大小为W*H的均衡膨胀图像，并计算所述均衡膨胀图像的峰值信噪比PSNR；⑤ 以所述峰值信噪比PSNR为代价函数，用粒子群优化技术更新所述粒子速度V与所述粒子位置X，得到全局最优的粒子位置；根据所述全局最优的粒子位置得到所述单位结构元素SE的大小，即得到n的最优值;⑥ 用n为所述最优值的单位结构元素SE对所述的输入图像依次进行所述均衡腐蚀运算、均衡膨胀运算，得到输出图像。