当前位置:文档之家› 改进后的同态滤波图像处理技术中的应用

改进后的同态滤波图像处理技术中的应用


(a1-a2)*(exp(-c*(D^2) / (2*(D0^2))))+a2,D0 主 要 与 照 射 分 量 和 反
射分量对应的频谱幅度对比度有关, 在 MATLAB 下获取遥 感 图 像 的
频谱分析图,得出它的频谱主要在 130~220 之间。 滤波后的图像与原
始图像相比影像清晰度有了明显的改善,道路的边界比原始图像更加
该同态滤波函数作为滤波器进行滤波后, 能够在保留低频分量 aI(u,v)
的 同 时 ,对 高 频 项 bH(u,v)R(u,v)进 行 增 强 ,从 而 使 图 像 边 缘 的 轮 廓
更加清晰,有助于表现出图像中暗处的细节。 最后,再对经过同态滤波
后的图像进行傅里叶反变换,得到:
-1
g(x,y)=F (Gg (u,v))=i′(x,y)+r′(x,y)
传统教育中教与学是脱离的,如果在项目研究过程中将一小部分 专业基础较好,分析能力较强或兴趣大的学生带入进来,将项目进行 分隔分配,一方面学生参与了项目的整个研究过程同时这些学生在学 习过程中也能够起到带头作用和协助教师完成教学工作。
当前是技术发展的高速阶段, 随着网络和微计算机技术的成熟, 新的控制技术不断涌现,做为高职院校教育工作者,尽我们所能的将 各种先进的技术教授给学生是我们的责任,希望通过不断的努力,逐步 的在高职教学中开展现场总线技术的讲授工作并取得一定效果。 科
=[a+bH(u,v)][I(u,v)+R(u,v)]
=aI(u,v)+aR(u,v)+bH(u,v)I(u,v)+bH(u,v)R(u,v) (1-3)
由 式 (1-3)可 知 :a 是 调 整 低 频 分 量 的 系 数 ,即 调 整 入 射 分 量 (调
整亮度),b 是调整高频分量的系数,即调整反射分量(细节特征)[3]。 利用
433
2010 年 第 7 期
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
○本刊重稿○
科技信息
学的专业学习,更不太肯呢个投入大量经费,那么科研经费的来源也 成为了制约该技术教学的因素之一。
3 高职院校开展现场总线教学的方式分析
上面分析了制约高职院校开展现场总线技术教学的因素比较多, 有技术本身的也有经费投入的,那么开设现场总线课程的教学到底有 没有必要呢?
明显,但是由于参数选择的原因,滤波处理后的道路边界与邻域的空
地中频率值相似的地物产生了冲突, 虽然较原始图像有了明显的改
善,但不能清晰地判断出道路的边界位置,使滤波后的图像价值不是
很大。
令各参数值为 a1=1.8,a2=1.4,c=0.5,D0=200,很明显比 a1=2,a2=
1.5 时图像滤波后的细节更加明显, 道路可以很明显的看出边界的位
比度,暗处的细节更加清晰,影像的
视觉效果更好, 还使道路边界更加
明显,内业判读也更加准确、可靠。
下面将对程序中各参数值的选
择通过实验做具体分析:
通过高斯低通同态滤波处理后
图 1 改进后的
的 图 像 , 各 参 数 值 为 a1=2,a2=1.5,
高斯型低通同态滤波器
c=0.5,D0=200,滤 波 器 函 数 为 H=b*
置,周围的地物信息没有对其产生干扰,并且很好的保留了下来,达到
了 预 期 通 过 MATLAB 软 件 增 强 图 像 的 细 节 即 增 强 图 像 的 高 频 部 分 ,
同时还尽量保留低频部分的增强效果,使地物的边缘更加明显,易于
内业判断。
常数 c 被引入用来控制滤波器函数斜面的锐化,它在 a1 和 a2 之
利 用 MATLAB 软 件 用 频 域 率 高 斯 低 通 滤 波 器 进 行 滤 波 处 理 ,选 取低通滤波器的截止频率分别为 d0=130 和 d0=220。 当 d0=130 时虽 然得到了较好的平滑的效果,但同时高频部分也通过滤波器滤波后被 抑制了,地物的边缘没有得到增强,反而越来越模糊,尤其图像中的道 路更为明显,因此,利用频域率理想低通滤波器进行滤波处理没有达 到我们需要的目的,给内业解译工作没有带来更多的方便。 图 2 是当 截 止 频 率 d0=220 时 ,高 频 部 分 没 有 被 滤 去 太 多 ,比 截 止 频 率 d0=130 的实验结果中图像的平滑效果好,图像的细节还比较(下转第 424 页)
● 【参考文献】
[1]唐 继 英 .现 场 总 线 技 术 [M]. 天 津 :天 津 大 学 出 版 社 ,2008. [2]赵 海 .现 场 总 线 控 制 系 统 与 领 域 自 动 化 [J]. 微 计 算 机 信 息 ,1996,(1). [3] 林 强 . 现 场 总 线 及 其 网 络 集 成 [J]. 测 控 技 术 ,1999,(5). [4]夏 继 强 .现 场 总 线 工 业 控 制 网 络 技 术 [J].单 片 机 与 嵌 入 式 系 统 应 用 ,2005,(6).
在 Matlab 中,数字图像数据是以矩阵(离散)形 势 存 放 的 ,矩 阵 的 每一个元素值对应着一个像素点的像素值,这样,对图像的运算就相 当于对数据矩阵的运算。
2 改进后的高斯型低通同态滤波器
本文采用高斯函数对同态滤波进行改进,利用改进后的同态滤波
对图像进行预处理[2],并确位置,然而千里迢迢就为了测一条甚至几条道路,不仅
造成经济上的负担, 甚至延缓了测
量工作的进度。 利用遥感图像同态
滤波处理技术就能给我们在时间和
经济等方面带来利益。
图 1 中经过高斯同态滤波处理
后的图像, 影像中道路的暗处的细
节纹理更加明显, 内业预判的工作
也更加容易, 不仅增大了影像的对
质量。 通过 MATLAB 下的改进后的同态滤波处理后,首先使图像的对
比度增大,然后对图像进行反色处理,使处理后的遥感影像比原始遥
感影像整体对比度更加鲜明,并且提高了影像的清晰度,视觉效果也
更好,且道路和居民点的边界也清晰可见。
在这次土地调查中, 我们做的是甘肃省的景泰县的土地调查,当
地的地理环境恶劣,实际外业工作时有些地方十分偏僻,难以到达,即
间过渡。 当 a1<1,a2>1 则减小低频和增强高频,使得动态范围压缩和 对比度增强[4]。 这里通过实验认为 a2=1.4 比较合适,滤 波 后 的 图 像 细
节完整,主要信息没有被滤去。 只要 a2 与 a1 相比较小,低频增强的影
响就弱于高频增强的影响。
3 频率域高斯型低通滤波器
利用频率域高斯型低通滤波器同样做的低频增强的实验,目的是 为了与高斯型低通同态滤波器做比较, 看哪种滤波处理后的效果更 好。
科研经费的投入和总线协议的获得单方面通过学校获得并不太
可行,对于教学效果的提高也并不一定具有明显成效。 通过产-学-研 结合,使得教师能够投入到公司的系统开发过程中,既丰富了教师技 术经验,了解总线性能,有获得了对协议的掌握,这可能是最好的经费 获得渠道。 3.3 通过兴趣小组或研发小组等形式将学生带入到项目研究过程中
(1-4)
对 g(x,y)进行指数运算得:
s(x,y)=exp(g(x,y))=i0 (x,y)+r0 (x,y)
(1-5)
原始图像中道路和居民点的图像边缘的轮廓很模糊,影像暗处的
细节不明显,无法找到其准确的位置,公路宽度的量测也无法准确定
位,这样就会带来误差甚至可能标记错误,从而影响我们工作的总体
笔者的观点是如果在 10 年前,这项技术还没有普及,那么做为高 职院校投入如此大精力进行现场总线的教学研究毕竟是不客观的。 但 是在 10 年后控制系统规模越来越大、 分层控制管理越来越迫切的今 天,网络控制已经普及,并且多数控制器开发商均在开发支持各种总 线的智能设备和通信模块的情况下,开设现场总线技术的课程也就很 自然的提上了日程。 做为高职院校,在开设了 PLC 课 程 、单 片 机 课 程 之后,我们发现其能够控制的系统规模已经不够,在我们的学生进入 工作岗位之后也会发现,总线技术已经普及到控制领域的很多方面。
那么,对于高职院校来说,到底以什么样的形式来开展这项课程 的教学呢? 针对高职院校的特点,我们给出以下几点建议: 3.1 教学侧重点的选择
对市场主流总线核心技术的介绍是必须的,它在一定程度上扩展 了我们学生的知识面,也能够使得学生更深刻的理解多总线局面并存 的原因和各种总线技术的优缺点及应用领域。 同时需要选择某项总线 技术做为教学的重点,其选择主要依据各学校本身教学设备情况和科 研环境。 总的来说在现有设备基础上和现有教学资源优势上进行扩 展,选择有一定技术基础的、投入不必太大的项目做为教学的出发点。 3.2 科研经费的投入
作 者 简 介 :刘 薇 (1979—),女 ,汉 族 ,河 北 张 家 口 人 ,硕 士 ,浙 江 东 方 职 业 技 术学院讲师,研究方向为网络控制技术、远程监控。
※浙江东方职业技术学院院级资助课题,立项编号 DF2008307。
[责任编辑:王静]
(上接第 433 页)完整,这个实验 的目的同时也是为了证明在做 高斯同态滤波中所选择地截止 频率 D0 是合理的。
4 结论
由两个实验对比可得出结 论:高斯型同态滤波器处理后的 遥感图像,在压制图像的低频部 分的同时也增强地物的反射分 量, 图像的对比度明显增大,处 理后的遥感影像比原始遥感影 像整体对比度更加鲜明,并且提 高了影像的清晰度,视觉效果也 更好。 而频率域高斯型低通滤波
器却没有达到这些增强的效果,增强的效果不是很好,因此高斯型同 态滤波器的图像增强方法更好。 科
【关 键 词 】同 态 滤 波 ;Matlab ;图 像 处 理
0 引言
由于电子计算机的广泛应用和发展, 数据处理手段的不断改进, 现代遥感技术的发展,使得人类能够从不同遥感平台获得不同空间分 辨率、不同光谱特性的遥感图像。 目前遥感技术已经广泛应用于资源 环境、水文、气象、地质地理等领域,成为一门实用、先进的空间探测技 术。
相关主题