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基于结构张量图像建模方法的滤波性能研究
  • ISSN号:0372-2112
  • 期刊名称:电子学报/Acta Electronica Sinica
  • 时间:0
  • 页码:1556-1562
  • 语言:中文
  • 分类:TN911.72[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]南京理工大学计算机科学与技术学院,江苏南京210094
  • 相关基金:国家863高技术研究发展计划基金(No.2007AA12Z142); 国家自然科学基金(No.60802039,No.60672074); 教育部高等学校博士点基金(No.20070288050)
  • 相关项目:基于形态分量分析的图像超分辨重建机理与算法研究
中文摘要:

主要研究结构张量驱动的变分偏微分方程(variational Partial Differential Equation;variational PDE)图像建模方法的滤波性能.基于角形强度度量和水平线演化理论,设计了一种具有角点增强性能的角形冲击滤波器,以克服边缘冲击滤波器增强图像的不足.基于边缘和角形冲击滤波器,分析了扩散张量驱动的各向异性PDE的滤波性能.指出,散度型各向异性PDE实质上对应着角点保持的平滑-增强滤波机制;而可计算迹型PDE是散度型各向异性PDE的退化情形,对应的是不具有角点保持性能的平滑滤波机制.在此基础上,给出了结构张量驱动的变分泛函满足角点保持性的条件,同时建立了面向应用的统一正则PDE框架,直观有效地刻画了平坦区域、边缘和角形状结构的滤波性能.单幅图像插值实验结果验证了统一正则PDE框架的有效性.

英文摘要:

This paper mainly focuses on the structure tensor based image modeling approaches,including partial differential equations(PDE) and variational functionals.A type of corner shock filter is designated based on measures of corner strength and the theory of level-set evolution to enhance the corner structures.The filtering behavior of structure tensor based anisotropic PDE's is subsequently analyzed based on the edge shock filter and our proposed corner shock filter.The analysis comes to the conclusion that,Weickert's anisotropic PDE corresponds to a kind of smoothing-enhancing,and corner-preserving filtering mechanism,while Tschumperlè's trace-based PDE is the reduced version of Weickert's PDE,corresponding to a kind of smoothing filtering scheme but not corner-preserving.With the above conclusion,conditions of corner-preservation are intuitively proposed for structure tensor based variational functionals.Finally,a kind of unified regularization PDE framework is proposed for different image applications.The filtering behavior on homogeneous regions,edge,and corner structures can be described by our unified framework more intuitively and efficiently.Experimental results on image magnification demonstrate the efficiency of the unified PDE framework.

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期刊信息
  • 《电子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电子学会
  • 主编:郝跃
  • 地址:北京165信箱
  • 邮编:100036
  • 邮箱:new@ejournal.org.cn
  • 电话:010-68279116 68285082
  • 国际标准刊号:ISSN:0372-2112
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2087/TN
  • 邮发代号:2-891
  • 获奖情况:
  • 2000年获国家期刊奖,2000年获国家自然科学基金志项基金支持,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:57611