基于directionlet变换图像增强和边缘检测

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1、代号10701学号1012121103分类号TP391密级公开题（中、英文）目基于Directionlet变换的图像增强与边缘检测ImageEnhancementandEdgeDetectionApproachBasedonDirectionletTransform作者姓名周华吉指导教师姓名、职务焦李成教授学科门类工学学科、专业模式识别与智能系统提交论文日期二○一三年一月创新性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包

2、含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文（与学位论文相关）工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文

3、的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本人授权西安电子科技大学图书馆保存学位论文，本学位论文属于公开（保密级别），并同意将论文在互联网上发布。本人签名：日期导师签名：日期摘要I摘要图像增强是对图像的低层次处理，处于预处理阶段，是在整个图像处理过程中承前启后的重要环节，对图像的高层次处理的成功与否具有重要影响。边缘检测则是图像识别的基础，更是图像分割的依据，它还经常被应用到计算机视觉和模式识别等高层次的图像处理中，是

4、图像处理领域最重要和基本的课题之一。本论文以多尺度几何分析及其在图像处理中的应用为背景，较为深入地研究了Directionlet变换理论，并分别结合隐马尔科夫树模型(HMT)，模糊理论在图像增强中的应用，提出两种新的图像增强算法；另外还研究了非下采样Directionlet变换在灰度图像和彩色图像边缘检测中的应用，提出新的图像边缘检测算法。本文的主要工作概括如下：1)研究了Directionlet变换，并在此基础上提出了一种基于Directionlet域HMT模型的图像增强算法，能够有效增强图像中纹理信息并抑制噪声；

5、2)研究了模糊理论，并提出一种基于Directionlet变换和模糊理论的图像增强算法，通过对高低频信息分别增强，能够更有效地提高对比度，增强图像纹理及轮廓信息；3)为了保留更多的原图像信息，实现了非下采样Directionlet变换，并提出了基于非下采样Directionlet变换的图像边缘检测算法，能够有效提取方向性边缘信息；4)把非下采样Directionlet变换引入彩色图像边缘检测中，提出一种基于非下采样Directionlet变换的彩色图像边缘检测，能够较好地检测亮度变换的地方，并且受光照影响较小，能更好

6、地捕捉到图像方向性边缘信息，而且提取的边缘较平滑。实验结果证明，本文所提出的图像增强算法和边缘检测算法均有较好的效果，具有广阔的应用背景。本文工作得到了国家自然基金（61001206）、高等学校博士学科点专项科研基金（20100203120005）、中央高校基本科研业务费专项资金（K50510020009）、中国博士后科学基金面上资助（65ZY1105）、中国博士后科学基金特别资助的支持。II摘要关键词：图像处理，图像增强，边缘检测，Directionlet变换，HMT模型，模糊理论，非下采样Directionlet

7、变换，彩色图像AbstractIIIAbstractTheimageenhancementisthelowlevelimageprocessingwhichisatthepre-processingstage.Itisanimportantpartofimageprocessing,andithasanimportanteffectonthehighlevelimageprocessing.Theedgedetectionisthebasisoftheimagerecognition,andisalsothebasi

8、softheimagesegmentation.Anditisappliedtohighlevelimageprocessingfrequently,suchascomputervisionandpatternrecognition,itisoneofthemostimportantandfundamentalissueinthefieldof