[發明專利]基于自適應希爾伯特變換的ESPI條紋圖的濾波方法

在審

• 申請號: 201710515645.2
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107358584A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 唐晨;李碧原;蘇永鋼;周秋玲
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 劉國威

1.一種基于自適應希爾伯特變換的濾波方法，其特征是，步驟是，先通過計算條紋圖像中條紋的密度和條紋方向，然后進行希爾伯特變換，最后實現條紋圖的降噪。

2.如權利要求1所述的基于自適應希爾伯特變換的濾波方法，其特征是，具體步驟細化為：

步驟1：將帶有噪聲的ESPI條紋圖輸入到matlab平臺下，進行矩陣化處理；

步驟2：對圖像進行條紋方向和條紋密度的計算

步驟3：對條紋圖進行希爾伯特變換；

步驟4：輸出圖像，得到去噪之后的圖像。

3.如權利要求1所述的基于自適應希爾伯特變換的濾波方法，其特征是，Hilbert變換對高密度電子散斑干涉條紋圖濾波過程：

1)設輸入的高密度ESPI條紋圖為：f(i,j),其中i,j表示坐標位置；

2)首先用梯度法計算圖像中條紋方向，計算公式為：

Of(i,j)=12arctanΣkΣl2fx(k,l)fy(k,1)ΣkΣl(fx(k,l)2-fy(k,1)2)---(1)]]>

上式表示對于圖像中(i,j)這一點的方向角表示為：O_f(i,j)，梯度法的過程為首選在圖像上選擇一個大小為：w×w的窗口，其中(i,j)這一點為窗口的中心，(k,l)表示窗口內的任意一點，f_x(k,l)和f_y(k,l)分別為這一點沿著x方向和y方向的偏導數，通過上式計算出圖像中所有像素點的方向；

3)對圖像f(i,j)進行希爾伯特變換得到圖像的頻譜

||f||ξ2=Σp,qγp,q(ξ)|<f,ψp,q>|2=||Γ(ξ)Ψf||L22---(2)]]>

其中Ψ表示在局部傅立葉框架下對圖像f的分解，p和q分別代表局域窗口的位置和該窗口的頻域坐標；

Γ(ξ)＝diagγ_p,q(ξ)是由關于頻率場ξ的加權系數γ_p,q(ξ)構成的對角陣，加權系數γ_p,q(ξ)定義為

γp,k(ξ)=1ifξ(xp)=(0,0)(1-Gσ(||ξk+ξ(xp)||))(1-Gσ(||ξk-ξ(xp)||))otherwise---(3)]]>

其中，G_σ＝exp(-(x/σ)²/2)，σ為一尺度參數反映紋理頻譜ξk與ξ(x_p)的偏差.當點x_p周圍沒有明顯方向性紋理時，對所有k令γ_p,k＝1，以此來避免虛假紋理的產生；

4)根據步驟2得到的圖像方向和步驟3得到的圖像頻率，利用公式3剔除掉噪聲所在的頻譜；

5)對剔除掉噪聲之后的頻譜進行Hilbert逆變換獲取最后濾波圖像。