模糊特征隶属度及图像增强相关
模糊特征隶属度函数
若以像素的相对灰度等级作为感兴趣的模糊特征,模糊隶属度函数的定义方式多,在实际问题中,最常用的隶属度函数形式是标准的 S S S型函数和 p a i pai pai型函数。其中, S S S型函数是一种从0到1的单调增长喊数; p a i pai pai型函数是指“中间高两边低”的函数。从图像处理的角度看,转化为模糊域的灰度值是从低到高的连续过程, S S S型函数符合边缘的过渡变化过程,所以以 S S S型函数作为模糊函数的基本变换形式比较合理。
S
S
S型函数公式如下:
f
(
x
,
a
,
x
)
=
1
1
+
e
−
a
(
x
−
c
)
f(x,a,x) = \frac{1}{1+e^{-a(x-c)}}
f(x,a,x)=1+e−a(x−c)1
根据参数a为正,
S
S
S型隶属度函数的开口朝左
图像模糊增强边缘提取
根据灰度级阈值参数
X
T
X_T
XT,定义新的隶属函数,式如:
当
X
i
j
X_{ij}
Xij减小,
μ
i
j
\mu_{ij}
μij减小。
参数 F d F_d Fd为倒数型模糊因子, F e F_e Fe为指数型模糊因子,均为正数,其值影响模糊性,影响曲线形状。
图像增强
基于模糊集的图像增强
基于模糊集的图像增强算法框架如下:
模糊域内图像增强实在图像的模糊特征平面上对
μ
i
j
\mu_{ij}
μij进行非线性变换,当
μ
i
j
>
0.5
\mu_{ij}>0.5
μij>0.5时,增大
μ
i
j
\mu_{ij}
μij数值,当
μ
i
j
<
0.5
\mu_{ij}<0.5
μij<0.5时,增大
μ
i
j
\mu_{ij}
μij数值
如下增强因子
T r T_r Tr是 T 1 T_1 T1的多次递归调用,有限次递归调用可以增强图像,地带次数够多,会产生二值图像。
T
T
T变换图像如下:
空域图像增强
模糊域增强图像进行
G
−
1
G^{-1}
G−1逆变换,得到空域增强图像,逆变换公式如下:
模糊边缘提取效果
调节模糊参数减少噪声对图像边缘提取的影响,具有一定的抗噪声干扰能力