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1、河北农业大学本科毕业设计开题报告题目：图像平滑算法研究学院：信息科学与技术学院学生姓名：吕亮专业：电子信息科学与技术班级学号：2007234020113指导教师姓名：杨断利马丽指导教师职称：副教授助教2011年3月1日学生姓名吕亮专业班级电子0701学号2007234020113指导教师杨断利马丽职称副教授、助教所在学院信息学院题目图像平滑算法研究选题依据:目的：一幅图像的生成、传递过程中常常会受到噪声的干扰，受到噪声干扰后的图像视觉效果会大大受到影响，图像平滑技术止是为了减少来口系统内部和外部的图像噪声。理论意义：在图像处理过程屮，图像的平滑，降噪是
2、底层的处理。噪声可能是在图像的采集、量化等过程中产生，也可能在图像传输的过程中产生•噪声的存在极大干扰了图像的信息。对于图像的后继处理、分析都有影响。所以，图像平滑处理一直是图像处理和计算机视觉研究的热点，是数字图像处理的重要组成部分。实践意义：图像平滑技术是数字图像处理技术的重要组成部分，早期主要用于宇航领域,七十年代后，图像平滑技术从宇航领域扩展到生物医学、信息科学、资源环境科学、天文学、物理学、工业、农业、国防、教育、艺术等各个领域与行业，对经济、军事、文化及人们的日常生活产生重大影响。国外研究概况：数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60
3、年代初期，图像平滑研究作为数字图像处理的重耍组成部分也形成于这一时期。图像平滑技术的H的是去除噪声、改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。到目前为止已相当成熟，主要方法分为两大类：空域法和频域法。在空域中对图像的平滑处理主耍是邻域平均法和屮值滤波法等；频域的处理方法主要是低通滤波法，例如采用巴特沃斯低通滤波器将图像中的高频成分滤除。国内研究概况：我国数字图像处理技术起步较晚，但在学习国外技术的基础上发展迅速。2008年1月18日，教育部委托清华大学主持召开了由清华大学电子工程系研制的“NIPC-3邻域图像并行计算机”科技成果鉴定会。鉴
4、定委员会专家一致认为，该系统总体水平处于国内同类系统领先，在大邻域图像核和邻域图像处理的速度上优于冃而可查到的国际最好水平。研究方法、内容：1、单色图像平的滑处理算法1・1、均值滤波是将某像素邻域内的各点的灰度平均值來代替该像素原來的灰度级•通常邻域都取成NXN的方形窗口，其降噪平滑后的图像为：其中，S是点(x,y)邻域内的点集，M是点集S中的总点数。将算术均值滤波器作一改进，将某像素邻域内的各点的灰度加权平均值来代替该像素原来的灰度值,得到加权均值遞波•从权值上看，灰度越接近中心像素其权值越大•加权g(兀,y)=平均的算法可表示为5眉,呗小是权值，表
5、示其所起作用的大小。1.2、屮值滤波此方法是用该像索的相邻像索的灰度中值来代替像索值•是一种典型的排序滤波器。Vm二median{al,a2,a3,an},al,a2,a3,•••,an是邻上或屮各点的灰度值。所以，屮值滤波后的图像g(x,y)是以(x,y)为屮心的NXN窗口的各像素的灰度屮间值。1.3频域低通滤波法在分析图像信号的频率特性时，对于一副图像，直流分量表示了图像的平均灰度，大而积的背景区域和缓变部分是低频分量，其边缘、细节、跳跃部分以及颗粒噪声都代表图像的高频分量。频域低通滤波就是除去其高频分量就能去掉噪声，从而使图像得到平滑。利用卷积定
6、理，可以写成以下形式：G(w,v)=//(w,v)F(m,v)式屮，FM是含噪图像的傅立叶变换，GM是平滑后图像的傅立叶变换，HM是传递函数。利用使F(d)的高频分量得到衰减，得到G(i/,v)后再经过反变换就得到所希望的图像g(u*)了。2、彩色图像的平滑处理方法众所周知，所有的图像平滑处理原理和技术目前都是针对单色图像的。由于大量彩色图像的出现，以及对图像质量和分辨率的要求越来越高，寻找一种针对彩色图像的新的研究和处理方法将是非常重要的。与单色图像相比，彩色图像的独冇特征就是颜色成分。如杲彩色图像的亮度和彩色成分能够单独描述，那么不仅可以从彩色图像
7、中获得更多的信息，而且述能将单色图像的平滑处理技术应用于彩色图像处理屮。颜色空间转换是实现上述目标的主要方法木文采用了简单实用的基于IISL的颜色空间转换。木文中的彩色图像平滑处理实验就是基于IISL颜色空基础上的，结杲显示该方法能够有效消除图像噪声影响和改进图像质量。利用基于HSL的颜色空间转换，不仅II、S、L这三个变量相互无关，而且每个变量都包含着R、G、B三种成分因素。因此，我们可以将单色图像平滑处理方法分别应用于上述三个变量。下图一所示即为基于HSL颜色空间转换的彩色图像平滑处理模型,由此我们可得出如下相关算法：（1）输入图像：fRGB（兀'
8、y）=（兀,y），fG（兀'刃，九（兀,y）爪（兀,y）=R，fG（俎y）=g,九（兀,y）=
