Fuzzy metrics and fuzzy logic for colour image filtering

El filtrado de imagen es una tarea fundamental para la mayoría 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 teoría de la estadística robusta y, en consecuencia, son capaces de realizar un filtrado robusto. Desafortunadamente, estas técnicas no se adaptan a las características 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

Decision-Based Marginal Total Variation Diffusion for Impulsive Noise Removal in Color Images

Impulsive noise removal for color images usually employs vector median filter, switching median filter, the total variation L1 method, and variants. These approaches, however, often introduce excessive smoothing and can result in extensive visual feature blurring and thus are suitable only for images with low density noise. A marginal method to reduce impulsive noise is proposed in this paper that overcomes this limitation that is based on the following facts: (i) each channel in a color image is contaminated independently, and contaminative components are independent and identically distributed; (ii) in a natural image the gradients of different components of a pixel are similar to one another. This method divides components into different categories based on different noise characteristics. If an image is corrupted by salt-and-pepper noise, the components are divided into the corrupted and the noise-free components; if the image is corrupted by random-valued impulses, the components are divided into the corrupted, noise-free, and the possibly corrupted components. Components falling into different categories are processed differently. If a component is corrupted, modified total variation diffusion is applied; if it is possibly corrupted, scaled total variation diffusion is applied; otherwise, the component is left unchanged. Simulation results demonstrate its effectiveness