博弈方法下的图像去噪与边界提取
2021-09-02冯象初
西安电子科技大学学报 2021年4期
乔 鱼,冯象初
(西安电子科技大学 数学与统计学院,陕西 西安 710071)
近年来,博弈论在价格预估[1]、战略决策[2]、资源优化[3]以及工程建设[4]等多个方向得到了广泛的研究,并取得了一定的成效。图像的边界提取是从图像中提取目标的过程,是图像处理中最重要的问题之一。大多数情况下,待处理的图像被噪声污染,因为噪声降低了图像的质量,直接影响后续的图像处理工作,所以首先需要对图像进行降噪处理。一方面,对于去噪来说,需要消除图像中的不连续的噪声细节;另一方面,对于边界提取来说,需要保持图像的不连续性。因此,对于同一幅图像,需要进行去噪与边缘检测两种相互对抗的决策,这种情况下很适合使用博弈论来解决图像的多目标问题。
博弈论是一种数学理论和方法,主要用来分析多个参与者之间决策的相互影响。在计算机和工程界得到了越来越多的关注和应用。芬兰坦佩雷理工大学的DANIELYAN等提出了一种用于各种成像问题的块匹配三维(Block-Matching and 3D filtering,BM3D)算法[5],两个目标函数采用广义纳什均衡方法建模,进行去模糊和去噪处理。马里兰大学的CHEN等研究了用演化博弈的方法[6],假设每个像素点为参与者,以每个像素周围的邻域选择为策略集,建立了去噪和插值的博弈问题。和CHEN等的假设不同,KALLEL等用经典的Nash博弈方法处理图像恢复与分割[7]。假定有两个参与者分别进行图像恢复与图像分割的工作,互相以对方的输出作为自己的参数,通过交替迭代的方法逼近Nash均衡点,以序列的极限点作为双方最终的结果。……
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