基于模糊理論的水下圖像分割與識別算法研究.pdf

1、隨著人們對海洋探索步伐的加快，水下載人潛水器在深海探測和海洋開發(fā)中扮演著越來越重要的角色，計算機視覺系統(tǒng)是水下載人潛水器獲取周圍環(huán)境信息的重要手段之一。這需要高質量的信息處理和模式識別技術，以充分利用這些獲取的信息。本文是以國家863項目－7000米載人潛水器專題任務(水下熱液噴口目標識別技術)為課題而作的研究。由于水下成像環(huán)境的特殊性，水下圖像成像質量較差，傳統(tǒng)圖像處理技術已無法滿足應用要求。自模糊理論誕生以來，模糊技術得到了迅猛的發(fā)

2、展，并廣泛應用于多個領域。模糊技術是通過模糊變換和模糊推理把模糊問題轉化為確定性或更易于處理的問題，在處理模糊問題上顯示了傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)越性。本文對模糊技術在水下圖像處理中的應用展開了研究，主要研究內容為以下四個方面：1、針對隸屬函數(shù)中參數(shù)的確定方法作了研究，提出了基于最大模糊熵的模糊增強算法。該算法以最大模糊熵作為參數(shù)選取的準則，使模糊變換參數(shù)根據(jù)處理對象不同自適應選取。該模糊增強算法使增強后的圖像既最大限度地保留了原始信息，又

3、使目標和背景的邊界更加明顯，使圖像分割易于進行，具有較好的適用性。2、為克服水下圖像灰度分布不均和其它干擾因素的影響，提出了一種基于最大類間方差的灰度信息和顏色信息融合算法，充分挖掘了圖像的可利用信息，使圖像分割易于進行。3、探討了利用紋理信息識別水下目標的方法。在分析各種紋理分析方法的基礎上，選用了對水下目標紋理敏感的紋理特征參數(shù)作為分類特征，并采用有效的統(tǒng)計－模糊識別方法，實現(xiàn)了目標的可靠識別。4、最后，綜合利用上述單元算法，提出了