專利名稱：應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波系統及方法
技術領域：
本發明關于一種自適應形態學濾波系統及方法，特別是涉及一種應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波系統及方法。
背景技術：
光學成像是大家熟知的基本物理現象，它反映了波的本性。自上世紀80年代以來，在對非線性晶體的自發參量下轉換過程產生的雙光子糾纏態進行理論和實驗研究中，發現了一些新的光學現象，如關聯成像，關聯干涉等。研究人員主要致力于關聯成像的理論價值。但是，關聯成像的質量往往比較差，含有很多噪聲，綜合國內外處理關聯成像的方法，大致有低通濾波，均值濾波，中值濾波等方法。低通濾波對關聯成像的處理中，原始圖像經過快速傅里葉變換，與低通濾波相乘后進行傅里葉逆變化，得到的圖像雖然濾除了部分噪聲，仍有很多噪聲未被濾除，效果不明顯。因為低通濾波只能濾除高頻，低頻成分被留下，但是斑點噪聲中也有較多低頻成分。均值濾波對關聯成像的處理中，原始圖像分別經3*3，6*6，9*9均值濾波后發現，濾除的噪聲越多，原始圖像也就越模糊，此處理方法有缺陷，均值濾波起到得功能是平滑圖像的作用，在處理時同時不僅把噪聲平滑處理了把圖像同樣平滑處理導致模糊不清。中值濾波對關聯成像的處理中，中值濾波的優勢為可以去除椒鹽噪聲，對圖像噪聲處理有一定的效果，但是同樣對圖像也模糊處理了。，沒有系統的平穩化處理闡述與平穩化處理方法，研究者將費時費力。
發明內容
為克服上述現有技術的不足，本發明之目的在于提供一種應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波系統及方法，其采用自適應形態學濾波的算法對關聯成像進行處理，取得了相對于低通濾波、均值濾波及中值濾波圖像而言更好的成像效果。為達上述及其它目的，本發明提出一種應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波系統，至少包括二值化處理模組，把關聯圖像進行二值化處理，從而形成二進制灰度圖像；腐蝕模組，通過形態濾波器使用一定大小的結構元素對該二進制灰度圖像進行腐蝕，去除關聯成像產生的斑點；噪聲去除模組，采用中值濾波去除腐蝕后的二進制灰度圖像的噪聲；以及原始圖像恢復模組，對二進制灰度圖像采取閉運算和膨脹操作以實現恢復原始圖像。進一步地，該系統還包括二次腐蝕模組，對該二進制灰度圖像進行第二次腐蝕圖像消除其余斑點后再采取閉運算和膨脹操作實現恢復原始圖像。進一步地，該二值化處理模組采用Otsu法把關聯圖像轉換成該二進制灰度圖像，選取閾值用來減少組內變異的黑色和白色像素。
進一步地，該腐蝕模組的腐蝕過程被定義為
權利要求
1.一種應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波系統，至少包括二值化處理模組，把關聯圖像進行二值化處理，從而形成二進制灰度圖像；腐蝕模組，通過形態濾波器使用一定大小的結構元素對該二進制灰度圖像進行腐蝕，去除關聯成像產生的斑點；噪聲去除模組，采用中值濾波去除腐蝕后的二進制灰度圖像的噪聲；以及原始圖像恢復模組，對二進制灰度圖像采取閉運算和膨脹操作以實現恢復原始圖像。
2.如權利要求1所述的應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波系統，其特征在于該系統還包括二次腐蝕模組，對該二進制灰度圖像進行第二次腐蝕圖像消除其余斑點后再采取閉運算和膨脹操作實現恢復原始圖像。
3.如權利要求1所述的應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波系統，其特征在于該二值化處理模組采用Otsu法把關聯圖像轉換成該二進制灰度圖像，選取閾值用來減少組內變異的黑色和白色像素。
4.如權利要求2所述的應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波系統，其特征在于，該腐蝕模組的腐蝕過程被定義為
5.一種應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波方法，包括如下步驟步驟一，把關聯圖像進行二值化處理，從而形成二進制灰度圖像；步驟二，通過形態濾波器使用一定大小的結構元素對二進制灰度圖像進行腐蝕，去除關聯成像產生的斑點，以消除對象邊界上的像素；步驟三，對腐蝕后的二進制灰度圖像中值濾波以去除噪聲；步驟四，對該二進制灰度圖像采取閉運算和膨脹操作實現恢復原始圖像。
6.如權利要求5所述的應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波方法，其特征在于步驟三后還包括第二次腐蝕中值濾波后的二進制灰度圖像來消除其余斑點的步驟。
7.如權利要求6所述的應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波方法，其特征在于于步驟一中，采用Otsu法把關聯圖像轉換成該二進制灰度圖像，選取閾值用來減少組內變異的黑色和白色像素。
8.如權利要求6所述的應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波方法，其特征在于，于步驟二中，結構元素的大小采用如下步驟自動獲得在該二進制灰度圖像中標簽連接部分；計算數字連接部分的二進制灰度圖像，并將其設置為η ；計算像素個數“I”在二進制灰度圖像，并將其作為ρη;以及結構元素的大小r可以被等價于公式r =
9.如權利要求8所述的應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波方法，其特征在于，步驟在該二進制灰度圖像中標簽連接部分包括如下步驟游程長度編碼輸入圖像；初步運行掃描，在等價表初步的分類和記錄的分類等價；解決等價類；以及 基于分解等價類運行重新標記。
10.如權利要求6所述的應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波方法，其特征在于于步驟二中，腐蝕過程被定義為
全文摘要
本發明公開了一種應用于熱光關聯成像的自適應形態學濾波系統及方法，該方法包括如下步驟把關聯圖像進行二值化處理，從而形成二進制灰度圖像；通過形態濾波器使用一定大小的結構元素對二進制灰度圖像進行腐蝕，去除關聯成像產生的斑點，以消除對象邊界上的像素；對腐蝕后的二進制灰度圖像中值濾波以去除噪聲；二進制灰度圖像采取閉運算和膨脹操作實現恢復原始圖像，通過本發明，取得了相對于低通濾波、均值濾波及中值濾波圖像而言更好的成像效果。
文檔編號G06T5/00GK103034980SQ20121052465
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者陳智鵬, 婁鵬, 賀婷婷 申請人:上海電機學院