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Reports on industrial information technology. Vol. 12
The 12th volume of Reports on Industrial Information Technology presents some selected results of research achieved at the Institute of Industrial Information Technology during the last two years.These results have contributed to many cooperative projects with partners from academia and industry and cover current research interests including signal and image processing, pattern recognition, distributed systems, powerline communications, automotive applications, and robotics
Fuzzy metrics and fuzzy logic for colour image filtering
El filtrado de imagen es una tarea fundamental para la mayorÃa de los sistemas de visión por computador cuando las imágenes se usan para análisis automático o, incluso, para inspección humana. De hecho, la presencia de ruido en una imagen puede ser un grave impedimento para las sucesivas tareas de procesamiento de imagen como, por ejemplo, la detección de bordes o el reconocimiento de patrones u objetos y, por lo tanto, el ruido debe ser reducido.
En los últimos años el interés por utilizar imágenes en color se ha visto incrementado de forma significativa en una gran variedad de aplicaciones. Es por esto que el filtrado de imagen en color se ha convertido en un área de investigación interesante. Se ha observado ampliamente que las imágenes en color deben ser procesadas teniendo en cuenta la correlación existente entre los distintos canales de color de la imagen. En este sentido, la solución probablemente más conocida y estudiada es el enfoque vectorial. Las primeras soluciones de filtrado vectorial, como por ejemplo el filtro de mediana vectorial (VMF) o el filtro direccional vectorial (VDF), se basan en la teorÃa de la estadÃstica robusta y, en consecuencia, son capaces de realizar un filtrado robusto. Desafortunadamente, estas técnicas no se adaptan a las caracterÃsticas locales de la imagen, lo que implica que usualmente los bordes y detalles de las imágenes se emborronan y pierden calidad. A fin de solventar este problema, varios filtros vectoriales adaptativos se han propuesto recientemente.
En la presente Tesis doctoral se han llevado a cabo dos tareas principales: (i) el estudio de la aplicabilidad de métricas difusas en tareas de procesamiento de imagen y (ii) el diseño de nuevos filtros para imagen en color que sacan provecho de las propiedades de las métricas difusas y la lógica difusa. Los resultados experimentales presentados en esta Tesis muestran que las métricas difusas y la lógica difusa son herramientas útiles para diseñar técnicas de filtrado,Morillas Gómez, S. (2007). Fuzzy metrics and fuzzy logic for colour image filtering [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1879Palanci
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The Bitonic Filter: Linear Filtering in an Edge-preserving Morphological Framework.
A new filter is presented which has better edge and detail preserving properties than a median, noise reduction capability similar to a Gaussian, and is applicable to many signal and noise types. It is built on a definition of signal as bitonic, i.e. containing only one local maxima or minima within the filter range. This definition is based on data ranking rather than value, hence the bitonic filter comprises a combination of non-linear morphological and linear operators. It has no data-level-sensitive parameters and can locally adapt to the signal and noise levels in an image, precisely preserving both smooth and discontinuous signals of any level when there is no noise, but also reducing noise in other areas without creating additional artefactual noise. Both the basis and the performance of the filter are examined in detail, and it is shown to be a significant improvement on the Gaussian and median. It is also compared over various noisy images to the image-guided filter, anisotropic diffusion, non-local means, the grain filter, and self-dual forms of levelling and rank filters. In terms of signal-to-noise, the bitonic filter outperforms all these except non-local means, and sometimes anisotropic diffusion. However it gives good visual results in all circumstances, with characteristics which make it appropriate particularly for signals or images with varying noise, or features at varying levels. The bitonic has very few parameters, does not require optimisation nor prior knowledge of noise levels, does not have any problems with stability, and is reasonably fast to implement. Despite its non-linearity, it hence represents a very practical operation with general applicability
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