彩色图像形态学处理方法研究

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1、东北大学硕士学住论文摘要彩色图像形态学处理方法研究摘要随着信息技术的发展，彩色图像的应用也日益广泛。与灰度图像相比，彩色图像携带了更多的可视化信息，彩色图像处理已成为一个重要的研究领域。由于彩色图像中颜色表示的复杂性，灰度图像的处理技术通常不能直接应用于彩色图像处理中，彩色图像处理能否成功的关键在于如何充分地利用颜色信息。本文首先对二值形态学和灰值形态学进行了综述性研究，对每种形态学算子给出了仿真实例，以说明这些算子的处理效果。而且，特别介绍了形态学从二值到灰值的推广过程，作为彩色形态学推广的基础。颜色空间是颜色抽象表示和数学描述的方法，是进行颜色信息研究的理论

2、基础。在彩色图像处理中，如何根据图像处理的需要选择一个合适的颜色空间是一项关键问题。在对颜色特性进行分析的基础上，对目前常用的颜色空间进行了分析，并对各种颜色空间的转换关系进行了论述，并实现了从RGB空间到HSL空间的转换。图像分割是图像处理中的关键环节。由于彩色图像颜色表示的非线性，彩色图像分割具有比灰度图像分割更大的难度。在分析了几种常用颜色空间模型特点的基础上，选择HSL颜色空间模型作为研究的主要对象，对其进行了进一步的讨论和仿真实验分析，并在HSL空间中实现了彩色图像的分割。针对目前彩色图像形态学处理研究的现状，较为系统的研究了数学形态学方法从灰度图像到

3、彩色图像的推广。在彩色图像处理基本理论的基础上，定义颜色向量顺序、最大最小算子，并给出了新的彩色形态学腐蚀、膨胀运算的定义，进一步给出了复合彩色形态变换，实现了从灰值形态学到彩色形态学的推广。将彩色形态学的理论进一步应用到实际的彩色图像处理，构造了几种彩色形态滤波器，用于彩色图像的滤波处理；给出了几种不同的彩色图像边缘检测算子，比较其检测效果，并同经典算子的直接扩展方法进行了比较。关键词：彩色图像处理；数学形态学；HSL颜色空间；图像滤波；边缘检测．11．东北大学硕士学位论文Abstl"actResearchonMathematicalMorphologyAlg

4、orithmsforColorImageProcessingAbstractWiththedevelopmentofinformationtechnology,colorimagesareappliedmoreandmorewidely,Comparedwithgreyimage，morevisualinformationiscarriedbycolorimage．Colorimageprocessinghasbecomeallimportantstudydomain．Duetothecomplicationofcolorrepresentationincolo

5、rimage，technologiesofgreyimageCan'tbeappliedincolorimageprocessingdirectly．Howtoutilizecolorinformationsufficientlyisoneofthemostimportantproblemincolorimageprocessing．Binarymorphologyandgrayscaiemorphologyalestudiedandsummarizedfirstlyinthedissertation，andsimulationinstanceofeachmor

6、phologicaloperatorisgiventoexplaintheprocessingeffectoftheseoperators．Inaddition，thegeneralizationofmorphologyfrombinaryimagetograyscaleimageisintroducedinparticular,whichactsasthefoundationofthegeneralizationtocolormorphology．Colorspaceisthemethodforcolorabstractrepresentationandmat

7、hematicdescfiiption,andisthetheoreticalbasisofstudyingcolorinformation．Duringcolorimageprocessing，howtochooseasuitablecolorspaceaccordingtotherequirementofimageprocessingisakeyproblem．Variousmaincolorspaces，whichhavebeenpresentedbynow,areanalyzedbasedontheanalysisofcolorattributes．Th

8、etransformre