基於hsv色彩空間的nsct水聲圖像增強方法

2023-05-05 06:16:01

專利名稱：基於hsv色彩空間的nsct水聲圖像增強方法
技術領域：
本發明涉及的是一種數字圖像處理技術領域的圖像增強方法。
技術背景
隨著聲納成像技術的發展，聲納圖像在海洋開發領域的應用日益廣泛，聲納圖像的目標識別成為數字圖象處理領域的一個重要課題。雖然聲納圖像與光學圖像一樣，在本質上都是能量的平面或空間分布圖，但由於聲信息傳輸信道(水聲信道)的海水介質及其邊界(海底、海面)具有複雜和多變的特性，以及聲波本身的透射特性，在獲取和傳輸的過程中都受到不同程度的噪聲汙染。圖像的噪聲對於進一步的分析、壓縮等影響很大，因此有必要進行增強處理來獲得高信噪比且細節清晰的圖像。聲納圖像的特性在很多方面與光學圖像有所不同，然而，與光學圖象處理技術的已趨成熟相比，目前人們對聲納圖像特性的認識以及專門針對聲納圖象處理的領域還存在很大的開發空間。
非下採樣輪廓波變換(NSCT)是一種有效地的方向性多尺度圖像分析方法，即 Contourlet變換。Contourlet變換使用拉普拉斯金字塔實現多尺度分解，利用方向性濾波器組來實現方向性分解。由於利用了幾何流信息，Contourlet變換能夠實現比離散小波變換更好的圖像分析，如去噪和紋理恢復方面的應用。又由於其中存在的上採樣和下採樣， Contourlet變換不具備平移不變形。為了在圖像邊緣檢測，輪廓描述和圖像增強具有平移不變性，構建了 NSCT，這種方法建立在迭代的非降採樣濾波器組基礎上的目的是為了獲得一種方向性多尺度圖像描述。
NSCT變換結合了非採樣金字塔變換(NSP)和非降採樣DFB (NSDFB)，變換後各尺度上各方向子帶的大小與原圖像相同。NSCT有效地克服了 Contourlet變換不具有平移不變特性的缺陷，而且NSCT具有冗餘性較Contourlet變換與人眼視覺特性(Human Visual System, HSV)更接近，因此在圖像處理領域，NSCT比Contourlet變換更加優越。發明內容
本發明的目的在於提供能有效保持圖像的邊緣和目標特性並為後續處理和分析提供準確的目標特性和邊緣保持度的基於HSV色彩空間的NSCT水聲圖像增強方法。
本發明的目的是這樣實現的
本發明基於HSV色彩空間的NSCT水聲圖像增強方法，其特徵是
(1)對RGB空間的水聲圖像進行色彩空間的變換，由傳統的RGB空間轉換至HSV空間；
(2)將HSV空間圖像分離出色度H、飽和度S、數值V三個分量；
HSV彩色系統基於柱坐標系，分離出來的色度H、飽和度S、數值V為
權利要求
1.基於HSV色彩空間的NSCT水聲圖像增強方法，其特徵是 (1)對RGB空間的水聲圖像進行色彩空間的變換，由傳統的RGB空間轉換至HSV空間 ⑵將HSV空間圖像分離出色度H、飽和度S、數值V三個分量； HSV彩色系統基於柱坐標系，分離出來的色度H、飽和度S、數值V為
2.根據權利要求1所述的基於HSV色彩空間的NSCT水聲圖像增強方法，其特徵是所述的將數值V實施NSCT增強的方法為對數值V進行NSCT變換，對於產生的係數進行硬閾值處理，最後通過NSCT逆變換得到增強後的分量圖像，其中閾值確定具體按如下步驟進行(1)對數值V分量進行二維小波分解，得到分解向量C和矩陣S；(2)對二維小波分解提取各方向細節係數，分別得到水平方向X，豎直方向Y以及對角方向D的三組係數(3)用先驗估計形式估計各層係數的噪聲方差σ，其中median代表取中值
全文摘要
本發明的目的在於提供基於HSV色彩空間的NSCT水聲圖像增強方法，包括以下步驟對RGB空間的水聲圖像轉換至HSV空間，將HSV圖像分解成色度H，飽和度S，數值V三個分量，對色度H分量和飽和度S分量進行中值濾波，對數值V分量進行NSCT增強，分別得到增強後的三個新分量H』、S』、V』，將H』、S』、V』合成新的HSV』圖像，對於得到的新HSV』圖像並進行中值濾波，將新的HSV』圖像逆變換至RGB空間，得到增強後的圖像。本發明對於原始水聲圖像的信息量和清晰度有明顯的提高，在增強後能比較清晰地獲得邊緣和細節信息，對於以後進一步分析處理等有很大的幫助。
文檔編號G06T5/00GK102496144SQ20111036069
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者付強, 劉悅, 張靜, 朱瑤, 李一兵, 李驁, 湯春瑞 申請人:哈爾濱工程大學