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基于自适应多尺度形态学梯度乘积运算的发电机振动信号特征增强检测 被引量:1
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作者 王晓龙 石海超 +4 位作者 熊江涛 金韩微 张博文 陆志鹏 何玉灵 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第8期3195-3204,I0028,共11页
针对发电机发生定子匝间短路故障时振动信号特征微弱的问题,提出一种基于自适应多尺度形态学梯度乘积运算的发电机振动信号特征增强检测方法。首先,根据发电机定子的振动特征设计一种新颖的星形结构元素,并构建多尺度形态学梯度乘积运... 针对发电机发生定子匝间短路故障时振动信号特征微弱的问题,提出一种基于自适应多尺度形态学梯度乘积运算的发电机振动信号特征增强检测方法。首先,根据发电机定子的振动特征设计一种新颖的星形结构元素,并构建多尺度形态学梯度乘积运算方式;其次,利用白鲨优化策略对星形结构元素的幅值及尺度进行寻优,并将自适应多尺度形态学梯度乘积运算应用在发电机定子振动信号特征增强检测中;最后,对比发电机定子匝间短路理论故障特征频率与处理信号频谱中幅值突出的频率,判断发电机的运行状态。实验证明,所提方法可有效增强发电机定子振动信号特征,提高发电机定子匝间短路故障检出率,具有一定工程参考价值。 展开更多
关键词 发电机 振动信号 数学形态学 星形结构元素
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时变结构元素形态学轴承故障信号滤波新策略
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作者 张文兴 丁桦 +1 位作者 王建国 刘文婧 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期81-84,91,共5页
时变结构元素滤波(TMF)与多尺度形态滤波(MMF)相比,其结构元素不再固定,能够自适应调整结构元素使形态学滤波更精确的拟合原始信号,但当信号故障不明显、环境嘈杂时,由于结构元素变化过于敏感导致信号滤除效果较差的问题,因此提出了一... 时变结构元素滤波(TMF)与多尺度形态滤波(MMF)相比,其结构元素不再固定,能够自适应调整结构元素使形态学滤波更精确的拟合原始信号,但当信号故障不明显、环境嘈杂时,由于结构元素变化过于敏感导致信号滤除效果较差的问题,因此提出了一种改进的时变结构元素策略,并根据时变滤波特点提出适合时变结构元素滤波的新双结构元素综合平均算子,进一步提高了时变形态滤波的自适应性和综合性能。通过仿真数据以及更加真实、复杂的轴承-齿轮数据进行了有效性验证。 展开更多
关键词 滤波 降噪 数学形态学 结构元素
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列车滚子轴承表面缺陷图像的边缘提取 被引量:1
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作者 石炜 刘松 +1 位作者 杨锦春 陈禹州 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第11期179-183,共5页
为准确提取滚动轴承内圈外表面缺陷图像的边缘特征信息,设计了一种对轴承内圈外表面缺陷图像自动获取的系统装置,并提出了改进形态学的边缘检测算法。首先,通过工业内窥镜采集轴承表面缺陷图像,采用两种不同类型结构元素对采集的轴承缺... 为准确提取滚动轴承内圈外表面缺陷图像的边缘特征信息,设计了一种对轴承内圈外表面缺陷图像自动获取的系统装置,并提出了改进形态学的边缘检测算法。首先,通过工业内窥镜采集轴承表面缺陷图像,采用两种不同类型结构元素对采集的轴承缺陷图像进行形态学滤波处理;其次,通过不同方向的线型结构元素对轴承缺陷图像进行边缘检测,得到四个边缘缺陷子图;最后,根据每个子图的信息熵权值系数进行图像融合得到最终的边缘图像。通过仿真结果表明,在含有噪声干扰的情况下,该算法具有较强的抗噪性能和较好的边缘检测效果。 展开更多
关键词 表面缺陷 数学形态学 结构元素 信息熵 边缘检测
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形态学滤波器结构元素选取原则研究与分析 被引量:53
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作者 赵昭 刘利林 +2 位作者 张承学 李海涛 汪建敏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第14期21-25,35,共6页
形态学滤波器作为一种非线性滤波工具,以其良好的消噪性能越来越多地被运用到电力系统采样数据的处理中。形态学滤波器所选用的结构元素对滤波效果有着重要的影响,但目前结构元素的选取还没有针对具体应用背景的选取原则。针对电力系统... 形态学滤波器作为一种非线性滤波工具,以其良好的消噪性能越来越多地被运用到电力系统采样数据的处理中。形态学滤波器所选用的结构元素对滤波效果有着重要的影响,但目前结构元素的选取还没有针对具体应用背景的选取原则。针对电力系统中的常见噪声,通过数值仿真,对几种常用结构元素的滤波效果及计算速度进行了详细的分析研究,进而给出了结构元素类型的一般选取原则。同时提出了关于结构元素宽度及幅值选取的一些规律,为形态学滤波器的设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 数学形态学 形态学滤波器 结构元素 去噪
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数学形态学在图像处理中的应用 被引量:201
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作者 王树文 闫成新 +1 位作者 张天序 赵广州 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第32期89-92,共4页
介绍了数学形态学的基本运算及数学形态学在图像处理中的主要应用,并讨论了结构元素的选取方法。
关键词 数学形态学 图像处理 边缘检测 骨架
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基于数学形态学的数字滤波器设计与分析 被引量:111
6
作者 陈平 李庆民 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期60-65,共6页
针对电力信号监测中可能遇到的各种干扰,通过数值仿真详细研究了结构元素的形状、幅值和宽度对形态学数字滤波器性能的影响。分析指出,最优结构元素的选取,与干扰的类型和频率、待处理数据序列的采样率等因素密切相关,一般要根据信号和... 针对电力信号监测中可能遇到的各种干扰,通过数值仿真详细研究了结构元素的形状、幅值和宽度对形态学数字滤波器性能的影响。分析指出,最优结构元素的选取,与干扰的类型和频率、待处理数据序列的采样率等因素密切相关,一般要根据信号和干扰的具体特征,通过数值仿真预先确定。对于宽带干扰的消去,采用余弦型结构元素时滤波效果较好;对于窄带干扰的消去,矩形结构元素的应用特性较佳。随着信号采样频率的增加,结构元素宽度应按线性递增规律选取,以获得较优的滤波特性。这些研究结果为形态学滤波器在电力信号监测和处理中的应用提供了设计依据。 展开更多
关键词 滤波器设计 数学形态学 结构元素 信号监测 数值仿真 数字滤波器 数据序列 宽带干扰 窄带干扰 滤波效果 采样频率 滤波特性 设计依据 研究结果 采样率 余弦型 电力 宽度 消去 应用
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数学形态滤波与大地电磁噪声压制 被引量:84
7
作者 汤井田 李晋 +2 位作者 肖晓 张林成 吕庆田 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1784-1793,共10页
数学形态滤波是一种新型的非线性滤波方法.介绍了形态学滤波的基本原理,针对大地电磁信号表现出的非线性、非平稳性和非最小相位特性,综合结构元素特征我们提出一种基于数学形态滤波的大地电磁噪声压制方法.为了有效抑制目标信号中的噪... 数学形态滤波是一种新型的非线性滤波方法.介绍了形态学滤波的基本原理,针对大地电磁信号表现出的非线性、非平稳性和非最小相位特性,综合结构元素特征我们提出一种基于数学形态滤波的大地电磁噪声压制方法.为了有效抑制目标信号中的噪声干扰及修正统计偏倚现象,通过选用合理的结构元素及形态开-闭、闭-开组合,将正、负结构元素级联构造组合广义形态滤波器对实测大地电磁信号进行噪声压制.实验结果表明,该方法是切实可行的,有效地剔除了大尺度干扰及基线漂移,较好地还原了大地电磁信号的原始特征,修正了标准形态算子所产生的统计偏倚现象,去噪精度高.该方法计算速度快,具有潜在优势,为矿集区海量大地电磁信号与强干扰的分离提供了一条新的途径,应用前景广阔. 展开更多
关键词 数学形态滤波 结构元素 非线性滤波 大地电磁 噪声压制
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基于数字图像边缘特性的形态学滤波取证技术 被引量:45
8
作者 周琳娜 王东明 +1 位作者 郭云彪 杨义先 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1047-1051,共5页
针对数字伪造合成图像中最常用的模糊操作,本文提出了一种基于图像形态学滤波边缘特性的盲取证算法;该方法用同态滤波和形态学滤波的方法增强了模糊操作的图像边缘,分析了离焦模糊和人工模糊边界特点,利用离焦模糊和人工模糊的边缘特性... 针对数字伪造合成图像中最常用的模糊操作,本文提出了一种基于图像形态学滤波边缘特性的盲取证算法;该方法用同态滤波和形态学滤波的方法增强了模糊操作的图像边缘,分析了离焦模糊和人工模糊边界特点,利用离焦模糊和人工模糊的边缘特性实现了针对数字图像伪造的被动盲取证;实验表明,该方法能够有效地检测伪造数字图像的模糊操作痕迹,并能对已模糊操作的图像局部进行准确定位. 展开更多
关键词 数字取证 图像处理 形态学滤波 模糊操作 同态滤波
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基于多尺度形态学的弱目标图像处理方法 被引量:6
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作者 朱晓亮 彭复员 +1 位作者 杨述斌 胡颖嵩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期482-484,共3页
提出一种基于目标及背景结构特征的多尺度形态学图像处理方法,针对弱目标和背景噪声的结构差异,选择合适的结构元素和合理的形态算子达到较好的滤波效果。形态滤波器是从数学形态学中发展出来的一类新型非线性滤波器。由于形态算子实质... 提出一种基于目标及背景结构特征的多尺度形态学图像处理方法,针对弱目标和背景噪声的结构差异,选择合适的结构元素和合理的形态算子达到较好的滤波效果。形态滤波器是从数学形态学中发展出来的一类新型非线性滤波器。由于形态算子实质上是表达物体或形状的集合与结构元素之间的相互作用,结构元素的形态决定了这种运算所提取的信号的形态信息,因此数学形态学对信号的处理具有直观上的简单性和数学上的严谨性,使数学形态学在描述信号形态特征上具有独特的优势。通过改变结构基元的尺度,对图像进行多尺度分析,能准确提取图像在不同尺度下形状的分层特征和有用信息。 展开更多
关键词 多尺度形态学 目标 数学形态学 图像处理 结构元素 灰值形态学
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一种形态学滤波结构元的选择方法 被引量:19
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作者 肖启芝 许凯 +2 位作者 关泽群 周春 秦昆 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第21期49-51,共3页
形态学滤波作为一种非线性滤波方法在目标提取、抑制噪声等图像处理领域有着广泛的应用。针对形态学滤波中的一个关键问题—结构元的选择,通过对结构元分解和形态学滤波运算的研究,提出了一种自适应选择结构元尺度的二值形态学滤波方法... 形态学滤波作为一种非线性滤波方法在目标提取、抑制噪声等图像处理领域有着广泛的应用。针对形态学滤波中的一个关键问题—结构元的选择,通过对结构元分解和形态学滤波运算的研究,提出了一种自适应选择结构元尺度的二值形态学滤波方法。通过实验表明该方法可以快速、准确地确定滤波中结构元的尺度,具有较强的去噪性和抗干扰性。 展开更多
关键词 数学形态学 滤波 结构元
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形态学图像去噪中结构元素选取原则 被引量:30
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作者 张黄群 于盛林 白银刚 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2008年第B09期81-83,共3页
介绍了数学形态学的基本运算和结构元素在形态学运算中的重要性,总结了在形态学图像降噪中结构元素的基本选取原则,即形状的相似性、尺寸的覆盖性和不同结构元素的组合性,并通过实验验证了这3条原则的合理性。
关键词 数学形态学 图像去噪 结构元素 选取原则
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用形态学改进医学图像边缘检测算法 被引量:15
12
作者 赵德春 彭承琳 +1 位作者 陈园园 李勇明 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期123-126,共4页
针对医学图像的噪声问题,在数学形态学边缘检测算子的基础上,综合多结构元素和多尺度算法的特性,提出了一种改进的边缘检测算法。该算法采用交替序列滤波器和结构元素,对数据分别进行闭运算和开运算,并且对水平、垂直和倾斜方向采用不... 针对医学图像的噪声问题,在数学形态学边缘检测算子的基础上,综合多结构元素和多尺度算法的特性,提出了一种改进的边缘检测算法。该算法采用交替序列滤波器和结构元素,对数据分别进行闭运算和开运算,并且对水平、垂直和倾斜方向采用不同的权重系数进行加权,同时计算出膨胀型边缘检测算子,最后获得改进的边缘检测算子。给出了算法实现的具体步骤,使用该算法提取了MRI图像边缘,并对Lena图也进行了检测。实验表明该算法能够提高传统的形态学边缘检测方法的边缘分辨率,具有一定的实用性。 展开更多
关键词 图像处理 边缘检测 形态学 结构元素
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基于形态学的MRI图像自适应边缘检测算法 被引量:60
13
作者 师文 朱学芳 朱光 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期408-414,共7页
为了在噪声环境下尽量多地检测出MRI(magnetic resonance imaging)图像的边缘细节,以满足医学临床诊断的特殊需求,提出一种基于形态学的医学图像自适应边缘检测算法。根据医学磁共振图像噪声的特点构造了一种基于形态学滤波特性的边缘算... 为了在噪声环境下尽量多地检测出MRI(magnetic resonance imaging)图像的边缘细节,以满足医学临床诊断的特殊需求,提出一种基于形态学的医学图像自适应边缘检测算法。根据医学磁共振图像噪声的特点构造了一种基于形态学滤波特性的边缘算子,使用多方向结构元素实现了边缘的精确检测,并根据图像的灰度特征自适应地调整各方向结构元素检测结果的权值,最后合理地调整结构元素的尺寸大小。仿真实验结果表明,与经典微分边缘算子及常用形态学算法相比,该算法不仅具有很强的抗噪性能,而且能更有效地提取图像中不同方向的边缘信息。 展开更多
关键词 边缘检测 数学形态学 自适应 结构元素
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一种新的红外热像仪图像边缘检测方法 被引量:18
14
作者 夏清 胡振琪 +2 位作者 位蓓蕾 王亚云 陈超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期318-322,共5页
针对红外热像仪采集的红外影像边缘信息模糊、影像存在噪声、边缘信息难提取的特点,提出了一种基于数学形态学对LOG算子改进和Roberts算子数据相结合的边缘检测新方法。该方法首先引进形态学中的开闭运算对具有随机噪声的红外影像进行滤... 针对红外热像仪采集的红外影像边缘信息模糊、影像存在噪声、边缘信息难提取的特点,提出了一种基于数学形态学对LOG算子改进和Roberts算子数据相结合的边缘检测新方法。该方法首先引进形态学中的开闭运算对具有随机噪声的红外影像进行滤波,接着运用拉普拉斯算法边缘检测,然后再采用Roberts算子提取边缘信息,建立相应的融合规则及阈值条件,将两种方法检测出的影像边缘信息融合,得到最终的融合影像。最后,对增加椒盐噪声的影像用MATLAB进行仿真实验,结果表明,该方法结合了两种检测算子的优点,定位精度高,有很强的抗噪性,获得了比较理想的检测效果。 展开更多
关键词 影像处理 边缘检测 数学形态学 LOG算子 红外影像
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数学形态学的细化算法 被引量:29
15
作者 刘志敏 杨杰 施鹏飞 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第9期15-19,共5页
对目标图象进行细化处理,提取其骨架,在目标检测、图象编码以及光学字符识别等计算机视觉、图象处理与模式识别领域都有着广泛的应用.在定义了数学形态学图象轮廓和骨架的基础上,提出了基于两组结构元素模板的数学形态学细化新算法... 对目标图象进行细化处理,提取其骨架,在目标检测、图象编码以及光学字符识别等计算机视觉、图象处理与模式识别领域都有着广泛的应用.在定义了数学形态学图象轮廓和骨架的基础上,提出了基于两组结构元素模板的数学形态学细化新算法,这两组结构元素模板分别用来去掉目标的西北、东北、东南、西南方向四个角上的点和北、东、南、西四个方向上的点.用该算法对实际的字符进行细化,获得了令人满意的结果. 展开更多
关键词 图象处理 数学形态学 计算机视觉 细化算法
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基于数学形态学的图像边缘检测算法的研究 被引量:30
16
作者 李杰 苗长云 +1 位作者 武志刚 郭翠娟 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第B06期546-548,共3页
为了提高图像边缘检测的效率、降低噪声对图像边缘检测的影响,提出了一种基于数学形态学的图像边缘检测算法。该算法引入多元结构元素的概念,提出了一种改进的形态学边缘检测算子,能够有效地检测出带有噪声的图像边缘,并保持边缘的平滑... 为了提高图像边缘检测的效率、降低噪声对图像边缘检测的影响,提出了一种基于数学形态学的图像边缘检测算法。该算法引入多元结构元素的概念,提出了一种改进的形态学边缘检测算子,能够有效地检测出带有噪声的图像边缘,并保持边缘的平滑性。实验结果表明,与传统边缘检测算子相比较,该算法抗噪声性能良好,实时性较好,具有一定的实用性和可行性。 展开更多
关键词 图像处理 边缘检测 数学形态学
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基于数学形态学的边缘检测算法研究及应用 被引量:100
17
作者 王慧锋 战桂礼 罗晓明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第9期223-226,共4页
为了更好地提取图像边缘信息并且抑制噪声,根据Canny评价边缘检测性能优劣的三个指标的启示和多结构元思想,对一般数学形态学边缘检测进行两点改进:一是利用复合数学形态学滤波器对图像滤波,二是利用多结构元思想构造多结构元抗噪型数... 为了更好地提取图像边缘信息并且抑制噪声,根据Canny评价边缘检测性能优劣的三个指标的启示和多结构元思想,对一般数学形态学边缘检测进行两点改进:一是利用复合数学形态学滤波器对图像滤波,二是利用多结构元思想构造多结构元抗噪型数学形态学边缘检测器。同时总结了利用改进的数学形态学边缘检测算法进行边缘检测的步骤。实验结果表明,该方法可以保留更多的边缘信息,一定程度上解决了信噪比和单边缘响应两个性能指标之间的矛盾。最后将其运用到气密性测试中,得到一种新的气密性测试方法。 展开更多
关键词 数学形态学 边缘检测 复合滤波器 多结构元
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多尺度结构元素的数学形态学边缘检测新方法 被引量:19
18
作者 王坤 高立群 +1 位作者 郭丽 片兆宇 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期473-476,共4页
针对不同尺度的形态学结构元素具有不同的图像边缘检测效果,提出了采用不同尺度的结构元素来检测图像边缘的方法.该方法通过小尺度结构元素的膨胀来获取大尺度结构元素,然后进行加权合成来获得边缘图像.仿真实验表明,对于具有单色背景... 针对不同尺度的形态学结构元素具有不同的图像边缘检测效果,提出了采用不同尺度的结构元素来检测图像边缘的方法.该方法通过小尺度结构元素的膨胀来获取大尺度结构元素,然后进行加权合成来获得边缘图像.仿真实验表明,对于具有单色背景的混有不同噪声的灰度图像,随着膨胀次数的增加,检测得到的合成图像的边缘更清晰完整,细节更丰富;将该方法应用于具有期望PSNR值的噪声图像,和其他的传统边缘检测方法相比,其检测到的轮廓更加清晰,对噪声不太敏感,能够很好地提取边缘. 展开更多
关键词 数学形态学 边缘检测 多尺度 结构元素 膨胀
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复杂背景下边缘提取与目标识别方法研究 被引量:88
19
作者 林玉池 崔彦平 黄银国 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期509-514,共6页
通过对传统形态学边缘提取方法的分析,提出了基于形态学多结构元边缘提取算子,该算子既有良好的边缘提取特性,又很好地解决了噪声抑制和保持图像边缘细节之间的矛盾,通过灰度加权平均值作为阈值进行二值化,更加突出了边缘效果。针对目... 通过对传统形态学边缘提取方法的分析,提出了基于形态学多结构元边缘提取算子,该算子既有良好的边缘提取特性,又很好地解决了噪声抑制和保持图像边缘细节之间的矛盾,通过灰度加权平均值作为阈值进行二值化,更加突出了边缘效果。针对目标成像特点,在提取图像中边缘的像素数、复杂度和最小外接矩形长宽比等多个特征的基础上,通过计算图像中目标边缘的特征评价函数和隶属度函数,利用模糊综合评判技术进行了目标识别。模拟试验表明:基于形态学的多结构元算子具有较强的噪声抑制能力,可以很好地提取复杂背景下的目标边缘;模糊综合评判技术可准确提取目标,较好地解决了复杂背景下的目标识别的难题。 展开更多
关键词 数学形态学 多结构元 复杂背景 边缘检测 目标识别
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基于数学形态学的图像去噪方法研究 被引量:54
20
作者 陈虎 周朝辉 王守尊 《工程图学学报》 CSCD 2004年第2期116-119,共4页
在噪声污染图像的处理中,运用数学形态学的理论和方法,提出了一种多结构元素自适应确定权重的算法,在此基础上构造开、闭运算的串、并复合形态滤波器。在形态滤波过程中,采用由小到大的多结构元进行处理以达到几乎全部滤除噪声的目的。... 在噪声污染图像的处理中,运用数学形态学的理论和方法,提出了一种多结构元素自适应确定权重的算法,在此基础上构造开、闭运算的串、并复合形态滤波器。在形态滤波过程中,采用由小到大的多结构元进行处理以达到几乎全部滤除噪声的目的。实验表明,这类滤波器不仅可以有效地抑制图像中的噪声,而且较好地保持了图像的几何特征。 展开更多
关键词 计算机应用 图像处理 数学形态学 权重 多结构元素
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