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《基于PCNN的纹理图像增强算法-孙紫鹏》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第33卷第10期应用科技Vo.l33,№.102006年10月AppliedScienceandTechnologyOc.t2006文章编号:1009-671X(2006)10-0005-04基于PCNN的纹理图像增强算法孙紫鹏,刁鸣,赵峙江(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要:阐述了应用有生物学依据的脉冲耦合神经网络(PCNN)的脉冲发放特性进行图像增强的原理,并将此原理应用于具有纹理特性的指纹图像,从而产生了针对纹理图像增强的新方法.此方法主要利用纹理图象的灰度变化特性,采用将像素点灰度
2、与所在邻域内灰度的局部均值比较的方法,使原方法更有针对性.实验结果证明,指纹图象增强效果显著.关键词:图像增强;脉冲耦合神经网络;马赫带效应;局部均值中图分类号:TP751.1文献标识码:AAlgorithmoftexturemiageenhancementbasedonPCNNSUNZi-peng,DIAOMing,ZHAOZhi-jiang(CollegeofInformationandCommunicationEngineering,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,
3、China)Abstract:Firstlythetheoryofimageenhancementisdemonstratedthatappliesthepulsetransmittingcharacterofthepulse-coupledneuralnetwork(PCNN),whichisanartificialnetworkbasedonbiology.Thenthefingerprintimageswithtexturescharacteristicareprocessedwiththisnewmethod,c
4、reatinganewwaytoenhancethetextureofafingerprintimage.Thismethodmainlytakesadvantageofthegreylevelchangeoftextureimagetocomparethepixelgreylevelvaluetothelocalmeanofneighbourdomainwhichthepixelbelongsto,sothepertinencecanbestrengthened.Theresultsprovethattheeffect
5、offingerprintimageenhancementisobvious.Keywords:imageenhancement;PCNN;Machbandeffect;localmean脉冲耦合神经网络对于灰度图像增强相对于传统的基于频域和时域的增强方法有很大的改进,但具体地应用于纹理图像其效果并不明显.因此,在此基础上对算法进行了改进,通过实验证明此方法行之有效.1PCNN模型简介图1PCNN模型其中二维图像矩阵M×N相当于M×N个PC-从20世纪90年代开始,由R.Eckhorn等对猫NN神经元模型,其每一个像素的
6、灰度值对应每个的视觉皮层神经元脉冲串同步振荡现象的研究,得[1]神经元的输入Iij.数学模型如下所示:到了哺乳动物神经元模型,并由此发展形成了脉冲Fij[n]=Iij,耦合神经网络PCNN模型,当该模型应用到图像增Lij[n]=exp(-αL)Lij[n]+VL∑WijklYkl[n-1],强处理时,其模型如图1所示.Uij[n]=Fij[n](1+βLij[n]),收稿日期:2006-03-22.作者简介:孙紫鹏(1981-),男,硕士研究生,主要研究方向:宽带信号检测与估计,E-mail:sunzipeng@yaho
7、o.com.cn.6应用科技第33卷θij[n]=exp(-αθ)θij[n-1]+VθYij[n-1],能够方便地感知图像中目标的边缘,这对图像分割Yij[n]=Step(Uij[n]-θij[n]).十分有利.因此,在某种程度上模拟人眼主观视觉,式中:Iij为外部输入刺激信号(这里为图像像素构成可以增强图像效果.PCNN网络的输出与对数变换[7-8]的矩阵中第(i,j)个像素的灰度值);PCNN神经元之间的关系,如图2所示.Nij接受反馈输入Fij[n]和连接输入Lij[n],然后在其内部神经元活动系统形成内部活动项
8、Uij[n](模型中偏移量归整为1,β为链结强度系数).当Uij[n]大于动态门限θij[n-1]时,PCNN产生输出时序脉冲序列Yij[n].现在对一些参数作如下说明:1)Vθ表示阈值幅度系数,其决定迭代计算中只发放一次的条件,为了确保神经元Nij在点火之后不再点火,使得外部激励最弱的神经元也能点火,Vθ的图2PC
