數(shù)字形態(tài)濾波器應(yīng)用及硬件實現(xiàn).pdf

1、以數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)的形態(tài)濾波器是一種非線性濾波器，在圖象分析與處理、計算機視覺和模式識別等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。形態(tài)濾波器的設(shè)計問題主要是結(jié)構(gòu)元素的優(yōu)化和形態(tài)變換的選擇問題。本文圍繞上述兩個方面以及形態(tài)濾波器的硬件實現(xiàn)問題開展了以下研究工作。
　　 介紹了數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)中的基本形態(tài)變換，概述了數(shù)字形態(tài)濾波器的基本理論?；诨拘螒B(tài)變換——腐蝕和膨脹，采用大小不同結(jié)構(gòu)元素的方法，提出了一類新的形態(tài)濾波器——廣義形態(tài)開和廣義形態(tài)閉濾波器

2、，這類濾波器具有平移不變性、遞增性、對偶性等重要性質(zhì)。廣義形態(tài)開和廣義形態(tài)閉濾波器在抑制噪聲的同時能夠較好地保持細節(jié)，而且它運行時間將小于形態(tài)開閉、閉開、廣義形態(tài)開閉、閉開濾波器運行時間。采用多結(jié)構(gòu)元素，構(gòu)造了廣義形態(tài)開最大和廣義形態(tài)閉最小濾波器。這類濾波器也具有平移不變性、遞增性、對偶性等性質(zhì)。仿真驗證結(jié)果表明廣義形態(tài)開最大、閉最小濾波器在抑制噪聲的同時能保持更多幾何信息。隨著噪聲增強它的抗噪性也增強，而且它運行時間將小于形態(tài)開閉最大

3、、閉開最小、廣義形態(tài)開閉最大、閉開最小濾波器運行的時間。
　　 針對處理不同的圖象，本文提出以廣義形態(tài)開和廣義形態(tài)閉濾波器為基礎(chǔ)，使用全方位結(jié)構(gòu)元和自適應(yīng)技術(shù)，構(gòu)造了全方位自適應(yīng)廣義形態(tài)開和形態(tài)閉濾波器，仿真結(jié)果證明了這類濾波器在濾波效果與算法復(fù)雜度方面的有效性。使用遺傳算法對結(jié)構(gòu)元素進行優(yōu)化，提出了適應(yīng)度函數(shù)，經(jīng)過與未優(yōu)化的結(jié)構(gòu)元素進行對比可以看出，使用優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)元素濾波效率大大提高。
　　 基于FPGA實現(xiàn)了廣義形