基于改进词典序的彩色图像形态学研究.pdf

1602010,46(33)
Computer Engineering and4 pplications t计算机工程与应用
基于改进词典序的彩色图像形态学研究
汤红忠,黄辉先,郭雪峰,肖业伟
TANG Hong-zhong, HUANG Hui-xian, GUO Xue-feng, XIAO Ye-wei
湘潭大学信息工程学院,南湘潭411105
College of Information Engineering, Xiangtan University, Xiangtan, Hunan 411 105. China
E-mail:diandiant(a126.com
TANG Hong-zhong, HUANG Hui-xian, GUO Xue-feng, et al. Research on color image morphology based on improved
lexicographical ordering Computer Engineering and Applications, 2010, 46(33): 160-163.
Abstract Vector ordering becomes indispensable for the application to color morphology. The main drawback of traditional
lexicographical ordering is the excessive priority attributed to the first vector dimension. In allusion to the instance, a general-
ization of a-modulus lexicographical ordering is introduced. It is possible to accommodate any quantization function and re
duce contributions of the preceding components in ordering The improved approach is applied to color image processing, com
pared with traditional lexicographical ordering color morphological operators, experiments demonstrate that it has better color
vector preserving, better noise reduction and segmentation performance
Key words: lexicographical ordering; color morphology; the first vector dimension; priority distribution
摘要:向量排序是彩色形态学应用中的关键问题。针对传统词典序中过度优先第一维向量的不足,提出一种基于a模数的一
般词典序方法,能任意调整蚤化函数,降低排列在先的分量作用。将其应用到彩色图像处理中,与传统的词典序彩色形态学算子
相比,实验结果表明算法具有出色的向量保持能力,显示出更优的降噪与图像分割性能
关键词:词典序;彩色形态学;第一维向曼;优先级分布
DOI:10.3778/jisn.1002-8331.2010.33.045文章编号:1002-8331(2010)330160-04文献标识码:A中图分类号:TP391.41
形态示例,与传统的词典序彩色形态算子相比,具有更好的向
数学形态学是一]建立在完备格基础上的学科",在完备量保持能力,在降噪与图像分割应用具有更优性能。
格屮,把图像视为函数(x)、g(x),可得到最大、最小灰度函数,
即定义灰度图像形态学算子。日前,许多学者提出多种彩色图
基于词典序的数学形态学
像形态学的研究方法,并没有形成统一定义,彩色图像是向量函2.1彩色图像空间中的完备格理论
数,如何引入彩色图像空间中向量序关系,通过向量排序建立反
完备格是数学形态学最基本的代数结构,完备格中,图像
映各分量间具有完备性的向量比较方法成为解決问题的关键。表示为映射/a→L,是任意非空集合,若L是完备格结构,
最直接的边缘序法是将彩色图像各颜色分量分别应用灰则满足偏序集条件,存在任意非空子集P≤L,则p一定存在
度形态学算子,这种方法忽略了各颜色分量间的联系,造成图下确界へD、上确界Vp,相应的图像集F(u,D)也是完备格叩
像彩色信息大量丢失;而词典序法是一种常用条件排序方法,
以灰度图像为例,L=Z或L=,也可定义为[a,],对
其结构优于边缘序,具有保域性和完备性,即按一定条件对颜所有像素灰度值进行标量排序则从灰度图像中获得最大、最
色进行排序,选择一对颜色向量的一个分量进行比较,若相同小灰度函数,从而在完备格结构上定义各种形态学算子
再选择第二个分量进行比较,缺点在于词典排序中依赖数L=Z"或者L=R",若n>1,向量序不存在一种自然关系,由
据各分量之间的排列顺序,过多考虑第一维向量在比较中的此可见,向量排序问题是彩色形态学应用中的关键,将形态学
作用,也就会忽略颜色向量间的关系。为解决这一问题,提出算子扩展到形色空间主要解决定义颜色向量序关系,并在像
一种基于a模数的一般词典序方法,不仅可采用任意函数模素亮度值范围内使之成为完备格结构。基于向量排序原理,
型对第一维向量进行量化,而且在HSI空间中给出相关彩色彩色图像基本形态学算子定义为膨胀。与腐蚀a,其中b为
基金项日:湖南省自然科学基金( the Natural Science Foundation of Hunan Province of hina under Grant No.06.J5112);湖南省教育厅项目
(No.10C1266)
作者简介:汤红忠(1979-),女,讲师,主要研究方向为图像处理与模式识别:黄辉先(1957-),男,博土,教授,主要研究方向为智能控制及其在城市
智能交通系统中的应用、图像图形处理。
收稿日期:2009-03-18修回口期:2009-05-08