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专利号: 2016103565031
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于非因果分数阶次微分的图像锐化方法,其特征在于:其利用因果分数阶次微分和反因果分数阶次微分的组合来实现对待锐化图像的非因果分数阶次微分,具体过程为:第一步:将待锐化图像中的一阶导数运算用拉普拉斯变换表示为s,通过sα滤波,进行正向α阶微分运算;

第二步:通过(s*)α或(-s)α滤波,进行反向α阶微分运算,其中s*代表s的共轭复数;

第三步:将第一步与第二步的微分结果相加;

通过调节微分阶次的值来调节最终的幅频增益,因果微分的微分阶次和反因果微分的微分阶次取值均为(0,1],进而调节对噪声的抵抗性以及对图像细节信息的敏感度,然后将最终的非因果分数阶次微分图像以一定形式加入到原始待锐化图像中,得到最终的锐化图像;

将非因果分数阶次微分图像加到原始待锐化图像中,即:s(x,y)=f(x,y)+c*g(x,y)其中,f(x,y)为原始图像,g(x,y)为非因果分数阶次微分图像,s(x,y)为锐化图像,若所用掩膜的权值之和大于阈值q,q为大于0且小于0.5的实数,令c=0,否则c=1。

2.根据权利要求1所述的一种基于非因果分数阶次微分的图像锐化方法,其特征在于:非因果分数阶次微分的相频特性为恒0度,幅频增益为 ω为频率。

3.根据权利要求2所述的一种基于非因果分数阶次微分的图像锐化方法,其特征在于:在待锐化图像的X方向和Y方向进行非因果分数阶次微分获得锐化图像。

4.根据权利要求3所述的一种基于非因果分数阶次微分的图像锐化方法,其特征在于:在待锐化图像的X方向、Y方向和两个对角线方向进行非因果分数阶次微分获得锐化图像。

5.根据权利要求2或3所述的一种基于非因果分数阶次微分的图像锐化方法,其特征在于:因果分数阶次微分采用掩膜卷积来实现,X方向因果掩膜如下:Xcausal=[am…ak…a1 a0 0…0…0]反因果分数阶次微分采用掩膜卷积来实现,X方向反因果掩膜如下:Xanticausal=[0…0…0 a0 a1…ak…am]其中:

α表示微分阶次, 设定掩膜尺寸为2m+1,m的取值范围为1到200,k的取值范围为0到m;

X方向因果掩膜与反因果掩膜相加,组成的X方向非因果分数阶次微分掩膜如下:Xnoncausal=[am…ak…a1 2a0 a1…ak…am]。

6.根据权利要求5所述的一种基于非因果分数阶次微分的图像锐化方法,其特征在于:Y方向掩膜Ycausal=Xcausal',Yanticausal=Xanticausal',Ynoncausal=Xnoncausal',同时考虑X方向和Y方向滤波,非因果分数阶次微分掩膜如下:

7.根据权利要求6所述的一种基于非因果分数阶次微分的图像锐化方法,其特征在于:

45°方向微分掩膜 X45°表示把X旋转45°;

-45°方向微分掩膜 X-45°表示把X旋转-45°;

同时考虑X方向、Y方向和两个对角线方向滤波,非因果分数阶次微分掩膜如下:设定模板尺寸为(2m+1)×(2m+1),m的取值范围为1到200,k的取值范围为0到m。