文档介绍：哈尔滨工程大学
博士学位论文
二维经验模态分解研究及其在图像处理中的应用
姓名:葛光涛
申请学位级别:博士
专业:信号与信息处理
指导教师:桑恩方
20090601
要捅二维经验模态分解是将浠幌蚨藕糯砩系摹滞广,有可能成为一种全新的二维信号处理方法。二维经验模态分解是一个开放性的问题,其算法本身尚有许多需要完善的地方;而二维经验模态分解的本文首先研究了二维经验模态分解算法的优化问题,在现有几种比较成功的曲面拟合算法的基础上分析了获得正确模态所需要的合理的筛分次数问题,并提出了基于被筛分曲面极值点数量和分布变化规律的筛分停止准则。本文将模态分解中取上下包络均值的过程定义为包络均值运算,进而推导出各个模态的包络均值表示式,分解出了二维模态分解过度筛分之后得到的各个模态图像中异常信息的成分,并分析了这些成分和对应模态之间的跟随关系。根据的空间滤波特性和过筛分成分与对应模态之间的跟随关系,论,为后续的应用研究提供了理论支持。在二维经验模态分解的应用研究中,本文根据二维信号的相位理论改进理分割中的可能性和应用价值,基于不同纹理分析方法对不同类型纹理具有分提出的包络均值表示式和对各模态的性质分析,将利用网格特征点表示出来的各个均值曲面分别进行压缩,再根据余量的包络均值表示式将各个均值士毒琶日应用研究也是目前图像处理领域里的一个研究热点。提出了二维空间域限带信号的包络均值运算的简单数学模型假设,并据此假设对无穷多次筛分的结果作了猜想。其后,本文对新准则下获得模态的各方面性质进行了分析。对二维模态的分析主要涉及的几个方面包括:能量,频率,相位和可分离度等等。这样的分析一方面证明了新准则的合理性,另一方面也丰富了二维信号的相位理了几种传统的纹理分割方法,并且分析了将二维经验模态分解理论引入到纹不同捕捉能力的特点提出了并行叠加的无监督聚类思想;而根据文中前半部曲面分别重建后再相加就得到了第一余量曲面枷的高质量的还原结果。将余量曲面的压缩结果与腣椒ń岷希偷玫搅烁进的基于二维经验模态分解的图像压缩方法。二维经验模态分解研究及其在图像处理中的戍用
本文提出的算法分别在光学图像和侧扫声纳图像的处理中经过大量的实验,实验证明了文中算法的正确性和可靠性。关键词:二维经验模态分解;筛分停止准则;模态性质;二维信号相位;纹理分割;图像压缩哈尔滨檀笱Р学位论文
,,二维经验模态分解研究及其在图像处理中的应用狧.,.甇猣甌瑃琣,,,.,
曲籘—;瑃瓵、】琲,疭,.
:气瀚渺何一虑棚一脘镱瓣悴柳的鬻翟少亍%珊伊仵参肋旧。年∥月卅日钧\/.乞焖学位论文原创性声明学位论文授权使用声明哈尔滨工程大学∥本论文粼谑谟柩缓蠹纯本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式日期:本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。口在授予学位个月后解密后晒豕こ檀笱徒挥泄夭棵沤斜4妗⒒惚嗟取:年签者期作日口
第滦髀引言信号是变化在时间上的展开。信号分析是对信号基本性质的研究和表础¨,信号最基本的表征参量就是时间和频率,时间是信号存在的基础,频率则标频率也是变化的,这是现实生活中人们经常直观感觉到的自然现象,也是物理世界里永恒不变的规律。研究信号频率的变化规律也必然是人们在信分析理论,但傅立叶分析中的频率是用整个正弦信号定义的,它与时间无关,因而不能直接用于研究这种变化的频率。方法以间接的方式研究频率随时间的变化【浚缍淌备盗⒁侗浠唬分布和小波分析等卓有成效的方法。能一定程度地表示出频率变化的规律,但它们的基本理论根据都是傅立叶分析理论,采用积分分析方法。因而也同样受傅立叶分析理论在分析非平稳信甴等人首次提出对一列时间序列数据先进行经验模态分解訣示,简写作,然后对各个分量作希尔伯特变换。这种变换被称为希尔为是近年来对以傅立叶变换为基础的线性和稳态谱分析的一个重大突破。该方法从本质上讲是对一个复杂的信号进行平稳化处理,其结果是将信号中不为一种完全的数据驱动方法,它具有良好的局部适应性,因此,该方法既能图