模糊形态学技术及其在图像处理中应用

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1、南京理工大学博士学位论文模糊形态学技术及其在图像处理中的应用姓名：程科申请学位级别：博士专业：模式识别与智能系统指导教师：王士同20051101南京理T大学博}学位论文模糊形态学技术展其存图像处理中的脚用摘要在进行图像处理时，图像的结构特征非常明显，如果抓住了这一特征，那么在进行图像处理时将会减少大量的处理时间。由于形态学技术在进行图像处理时，充分考虑到了图像的结构特征，因此相对于其他图像处理方法而言，形态学技术具有独特的结构特征优势。本文在探讨了模糊形态学部分性质的背景下，研究利用模糊形态学技术在图像处理中的应用，主要在以下方面取得了一些成果：(1)分析和证明了模糊测地形态学算子

2、的a一截集分解与重构特性。由于形态学操作P的过程是将一幅原图像A经由B，变换为一幅新图像P(A，B)。很显然在模糊形态学概念中，原图像A即是一个模糊集，新图像P(A，B)也是模糊集。所以模糊形态学的四个基本操作是应该满足分解定理的。虽然在构造模糊形态学算子的常用是将二值形态学算子直接平滑过渡到模糊领域，但由于算子的特殊性，仍然有必要对模糊形态学算子的a一截集分解问题作一个探讨。这罩研究了由I．Bloch提出的模糊测地形态学有关算子的d一截集分解和重构问题，结果表明采用合适的三角模和反三角模算子，可以使由对应的二值形，奈学算子导出的模糊形态学算子有很好的特征匹配性。(2)提出了一种基

3、于模糊形态学技术的白细胞识别算法。该算法主要是将常用图像处理时采用的RGB色彩空间变换为IlLS空fBJ，并结合模糊形，奈学技术来实现对白细胞图像的分割和提取。实验表明，与其他方法比较起来，这种新方法具有很大的优势。同时在某些细胞自动识别系统中，还需要对白细胞进行分类工作，因此我们对Fisher鉴别准则作了必要的修正，并基于新的鉴别准则设计了最大散度差分类器；然后探讨了当分类器参数C趋向无穷大时，最大敏度差分类器的极限情况，得到了大间距线性投影分类器，并用改进的分类器对白细胞识别结果进行了分类，分类结果满意。。(3)提出了一种新型的模糊形态学神经元模型，应用此神经元模型，构造了两类

4、网络。一类是模糊形态学前馈神经网络，分析了其函数逼近能力，并通过莳馈网络的实例模糊形态学BP网络(FMNN-BP)，来研究其分类能力；另一类是一个基于模糊算子对的形态学联想记忆(MAM—FO)，探讨了这种网络在处理二值模式和多值模式下的图像处理能力。(4)构造了一种模糊形态学击中／丢失算子(FuzzyHit—Miss)，在此基础上结合形态学神经网络(MSNN)，提出了一种基于模糊击中／丢失算子的模糊形态学网络(FMSNN)。考虑到在细胞自动识别系统中，由于技术和操作上的原因，会导致采集的细胞图像中存在干扰，从而造成检测结果的误差。这罩采用FMSNN摘要博P论文实现了血涂片图像中自细

5、胞的定位／计数，研究了FMSNN在各种误差条件下对白细胞的定位和识别。实验结果表明，这种网络可以较好地处理细胞图像处理中出现的背景干扰、细胞粘连和部分遮挡的情况。关键词：模式识别特征抽取神经网络函数逼近模糊形态学Ⅱ南京理T大学博}学位论文模糊形态学技术及其舀图豫娃理中的I,砧FIIAbstractAsweallknow，structureinformationisoneofthemostimportantcharacteristicsduringtheprocessingofanimage．Itiseasytoseethatifwegetthestructureinformatio

6、n，theprocessingtimewillbemuchless．DuetoitsspecialabilityOnstructuralimage，mathematicalmorphologyhasmoreadvatageoverotherimageprocessingmethods．Thisdissertationmainlydiscussesthepropertiesanditsapplicationsoffuzzymathematicalmorphology．Themajorcontributionsofthisdissertationaresumarizedasfollow

7、s．(1)AnalyzeabilitiesoffuzzygeodesicmorphologicaloperatorsovertheirEl—CUtS．MorphologicaloperatingPtrulymeanstransforminganimageAintoanewimageP(A，B)viaalittleoneB．LetAandBarebothfuzzysets。P(A。B)iSalsoafuzzyset．Theoretically，fuzzymathemat