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《清华大学》 1995年
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光学子波变换及其在图象处理中的应用

王文陆  
【摘要】:本文系统地阐述了子波变换的发展动态及基本理论。详细分析总结了光学 子波变换的特性、构成方法及应用范围。深入研究了光学子波变换的实现技术及 其在图象特征提取和纹理图象分割等方面的应用。 利用角度复合体全息技术构造了光学二维Haar子波变换系统。利甩Haar 子波的复合,并行提取了二值图象的不同局域特征。提出了Roberts算子可以作 为子波函数,利用其旋转反对称性能克服Haar子波的局限性,用来提取图象的 任意取向的边沿。模拟和实验的结果证明了上述观点。 提出了联合子波变换相关器(JWTC)。克服了在频谱域中构成子波变换时 所常遇到的困难。并提出了空分复用JWTC,它可以对图象进行并行多尺度、多 子波分析以及对不同特征的并行提取和综合。 提出了光波衍射过程是一种广义的子波变换。把子波理论中的子波概念推 广到非带通函数族,将惠更斯球面子波以及菲涅耳衍射的脉冲响应函数改写为 子波的形式。以其衍射距离的变化实现子波理论中扩因子的缩放。然后,根据周 期物体的泰伯效应提出了一种纹理分割的新技术。理论分析与初步的实验结果 验证了这种空间分布图象处理技术的可行性。 提出了基于光学子波变换的多通道纹理图象分割技术。以人类视觉信息处 理理论中的多通道滤波机制为基础,把光学子波变换与神经网络以及模糊聚类 技术相结合,形成了一种具备一定智能性质的图象处理技术。构建了光电混合型 纹理分割实验系统,用光学子波变换实现快速图象变换,神经网络和模糊聚类算 法进行图象特征识别。利用这一系统对典型纹理图象、岩石表面、和航拍市区照 片的纹理分割进行了应用研究。获得了较好的计算机模拟结果和实验结果。 为了使系统的结构更紧凑有效,提出并研制了一种同时具有滤波、分束、成 象等功能的二元光学新器件。利用这种被称作“光学视网膜”的器件将能够一次 获得多种尺度、多种取向的子波变换结果。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1995
【分类号】:O438

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