高强度噪声条件下边缘保持的图像滤波和分割方法研究的任务书.docx

高强度噪声条件下边缘保持的图像滤波和分割方法研究的任务书
任务书
题目：高强度噪声条件下边缘保持的图像滤波和分割方法研究
一、研究背景
随着计算机技术的发展和普及，数字图像处理在各种领域得到了广泛的应用，如医学图像分析、工业自动化、生物医学工程等。而在一些应用中，图像可能受到各种因素的干扰，例如噪声、模糊、失真等，导致图像质量下降，降低了图像处理和分析的精度和效果性。
在图像处理中，滤波和分割是两个基本的步骤。滤波是将噪声降低，并保持原有的图像细节信息；分割是将图像中的目标与背景分割出来，充分利用目标中的信息，更好地进行更深入的分析和研究。
然而，噪声的存在使得图像滤波和分割变得更加困难。因为在一些边缘处，噪声会掩盖真正的信号，使得像素亮度发生了“跳跃”，从而导致噪声和信号之间的分界线变得很模糊，而这恰恰是分割算法所需要的边缘特征。
针对这种情况，目前有很多图像滤波和分割方法被提出，但是它们大多数使用参数或者初始条件选择的依据较为主观，因此需要进一步研究高强度噪声条件下的边缘保持的图像滤波和分割方法。
二、研究内容
1、综述目前图像滤波和分割方法及其不足之处。
2、研究高强度噪声条件下的边缘保持的图像滤波方法。
3、研究高强度噪声条件下的边缘保持的图像分割方法。
4、对比常用的图像滤波和分割方法与该方法的准确度。
5、模拟实验，验证方法的可行性和效果。
三、研究计划
第一年：
1、阅读大量相关文献，研究目前主要的图像滤波和分割方法；
2、研究高强度噪声下保留边缘的方法；
3、设计实验，对比高强度噪声条件下的边缘保持的图像滤波和分割方法。
第二年：
1、实验数据的调整和优化；
2、对比分析几种方法，修改不足之处，改进算法优化；
3、进一步对比常用的图像滤波和分割方法与该方法优缺点。
第三年：
1、进行模拟实验，验证方法的可行性和效果；
2、对实验结果进行分析和总结，提出优化建议，进一步完善算法；
3、撰写论文，完成科研报告。
四、研究条件
本研究需要使用专业的图像处理软件，如Matlab，需要使用高性能计算机完成相关模拟实验。
五、经费支持
本研究需要的经费主要是用于硬件设备的购买，包括计算机、图像处理工具等。预计需要经费20万元。经费由申请人向单位申请。
六、人员安排
1、主要研究人员：1名。
2、配合研究人员：1名。
七、成果要求
1、发表2-3篇论文，并在国际或国内会议上做专题报告；
2、利用改进的算法完成实验的应用研究。
八、研究评估
研究过程按计划进行，实验数据丰富完整，实验结果显著，取得了优异成果。本研究成果得到评价会议和专家组的认可，申请人成为国际或国内学术界知名人士。
九、参考文献
[1]HeBM,SunJF,LiY.Anewedge-preservingalgorithmforremovinghigh-densitysalt-and-peppernoiseinimages[J].OpticalEngineering,2012,51(5):057008.
[2]LiuT,LiangHP,LiuHW.Anoveledge-preservingimagedenoisingmethodviashearletliftingscheme[J].IEEETransactionsonImageProcessing,2013,22(9):3500-3511.
[3]ZhangJ,ZhangC,LiJ,etal.Edge-preservingimagerestorationviadirectionalgradientsparsityandweightednuclearnormminimization[J].SiberianJournaloftheArcticandAntarctic,2019,3(1):11-22.
[4]BuadesA,CollB,MorelJM.Anon-localalgorithmforimagedenoising[C]//2005IEEEComputerSocietyConferenceonComputerVisionandPatternRecognition(CVPR'05).IEEE,2005:60-65.
[5]AnL,WangH.Gripperdesignforhandlingdeformableobjectsbasedonparticleswarmoptimization[J].JournalofIntelligent&RoboticSystems,2018,92(1):45-61.