[發明專利]一種改進的圖像增強方法

有效

• 申請號: 201710905303.1
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107507157B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 姜代紅;黃忠東;戴磊;孫天凱
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06N3/006;G06N3/126
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

本發明一種改進的圖像增強方法，包括：S1、對圖像像素灰度為f(x,y)進行歸一化處理得到n(x,y)，其中采用改進后的歸一化處理方式：S2、對待優化參數進行編碼，隨機產生一組初始個體構成初始種群，并輸入控制參數交叉概率psubgt;c/subgt;、變異概率psubgt;m/subgt;、群體規模N和最大運行代數G等；S3、判斷進化代數t是否等于G，若符合則算法結束，輸出最優解；否則轉向下一步；S4、采用輪盤賭策略選擇M個個體，對個體按照遺傳操作中的交叉和變異方法進行交叉和變異操作；S5、選取兩個疫苗和待接種個體數和接種點數進行免疫操作，并做出接種后的免疫選擇，同時對接種后的種群采用最優個體保留策略；S6、一組都對應一個非線性變換函數F(u)，用非線性變換函數進行圖像灰度變換，得到輸出圖像g(x,y)。

技術領域

本發明涉及圖像增強技術領域，特別是涉及一種改進的圖像增強方法方法。

背景技術

圖像增強的目的在于：①采用一系列技術改善圖像的視覺效果，提高圖像的清晰度；②將圖像轉換成一種更適合于人或機器進行分析處理的形式。圖像增強包括灰度級和對比度處理，噪聲消除，邊緣突起和銳化，濾波，插值和放大，以及偽色彩處理等。目前常用的增強技術可分為空域圖像增強法和頻域圖像增強法兩種。前者對圖像像素直接處理，而后者先對圖像進行傅里葉變換之后再進行處理。空域增強法包括灰度變換，直方圖變換，圖像中的脈沖噪聲模型，鄰域平均法，中值濾波和圖像銳化等。頻率域增強法通常包括頻率域法通常分為高、低通濾波、頻率帶通和帶阻濾波、同態濾波等。

遺傳算法由于具有高效、魯棒性強，且不容易陷入局部最優等優點，許多學者也將其應用到圖像增強中。有研究者將遺傳算法用于圖像增強，使用圖像的參數模型。將圖像增強轉化為參數的優化；有研究者基于染色體結構劃分尋優空間對遺傳算法進行改進，達到提高圖像對比度的目的；有研究者利用Fibonacci數列對遺傳算法的交叉概率及變異概率進行了改進,實現了在模糊域中利用遺傳算法進行圖像增強。有研究者基于人工免疫原理,采用針對圖像質量評價效果的新適應度函數，包括方差、信息熵、緊致度、信噪改變量以及像素差別五要素，以上對圖像增強的各種改進雖然都取得了一定的效果，但它們的共同點是改進都是單方面的，也就是說各種改進都是從不同的角度進行的，所以效果也不盡相同。而且大都存在適用面較窄、需要預先設置閥值、計算量較大等不足之處。因此，建立一種能夠在復雜環境中保持圖像中的細節信息及紋理特征，具備良好的自適應性及抗噪能力的圖像增強算法，具有積極的意義。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種改進的圖像增強方法方法。

本發明所采用的技術方案是：一種改進的圖像增強方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、原圖像像素灰度為f(x,y)，然后對其進行歸一化處理得到n(x,y)；其中采用改進后的歸一化處理方式：

其中L_min和L_max分別為原圖像灰度值的最小值和最大值，n(x,y)∈[0,1]；

S2、按照AIGA抗體編碼方法對待優化的兩個參數進行編碼，隨機產生一組初始個體構成初始種群，并輸入控制參數交叉概率p_c、變異概率p_m、群體規模N和最大運行代數G；進行運算，產生種群X(t)；

所述初始種群的初始化方法，設一個抗體中變量個數為n，初始抗體規模為m，a_i和b_i分別為變量x_i的取值上限和下限，為第i個初始個體：

式中為第i個個體的第j個分量的初始值，j∈{1,2,…,n}；

令r_ij為與第i個體第j個分量，是[0，1]區間內服從均勻分布的隨機數，則初始抗體可按下式產生：