基于形态变换的图像增强方法研究

1、基于形态变换的图像增强方法研究    摘 要 基于数学形态变换理论与方法，针对低信噪比的小目标、点目标图像，通过膨胀、腐蚀、开、闭等基本形态变换及其组合变换，实现低信噪比的图像的滤波，去除噪声；提取信号峰值，实现微弱信号的放大和增强，提高图像的识别特征。理论分析和试验结果表明该算法对低信噪比的荧光图像有很强的适应性，可用于生物医学荧光图像的处理。     关键字 图像处理，滤波，形态学      0  引言     在同一幅图像中，如果

2、存在低信噪比的小目标、点目标，不同目标的灰度值跨越很大，使得图像的分割算法变复杂1-4。如能有效增强图像中的信号强度，提高图像的对比度，则图像的分割变得简单，可以更容易地识别信号与背景。     本文基于数学形态学方法，利用膨胀、腐蚀、开、闭等基本形态变换运算的特点5，讨论利用这些基本变换提取图像中的信号强度极值的原理，提出了基于形态基本变换的图像滤波、增强处理方法，该方法简单、直观；试验结果表明该方法的有效性。 1  数学形态变换原理     根据数学形态学理论，对数字图像f (x )和结构元素B，有以下论述6： 

3、0;   设f 为一幅数字灰度图像，f : D f T f ，D f Z2 ，T f Z，Z2为二维离散空间。图像 f = f(x) 表示 x = (i, j)处的灰度，结构元素B为Z2上的一个有限子集，关于原点对称。在此基础上可定义对f 关于结构元素B 的形态腐蚀运算，记为B                          

4、                        (c) B ( f ) 图1        膨胀、腐蚀形态变换是极值替换运算，是在结构元素范围内按灰度极大值、极小值进行替换：取结构元素内像素的灰度最大、最小值，将该范围内所有像素灰度替换为该极大、极小值；对膨胀而言，是极大值替换，对腐蚀而言，是极小值

5、替换。从上述运算定义来看，其实质是一种极值滤波运算，它们的组合运算开、闭运算也必然具有滤波功效。 2 基于形态变换的图像增强 2.1 图像滤波     形态开、闭运算的性质表明：这两种运算具有极值滤波功能，开运算对信号平滑；闭运算去除谷底值。选择合适的结构元素，依次对被处理对象开、闭运算，能实现滤波。开运算可消除散点和毛刺，对信号平滑；闭运算通过选择适当的结构元素，可将两个临近目标连接起来，或者得到某些外部轮廓线。开运算增大了谷值，扩展了峰顶；闭运算减少了峰值，加宽了谷域；前者是极大值滤波，后者是极小值滤波，结构元素B相当于滤波窗口。  （一）我国商业银

6、行创新内审制度和模式的意义 1.有利于我国商业银行尽快与国际商业银行的惯例接轨。纵观国际上发达国家的商业银行无不具有一个相对独立、较高权威、强有力的内部审计监督体系。加入WTO后，市场竞争更加规范也更加激烈。商业银行作为市场竞争的主体，欲在市场竞争中立于不败之地，务必要加强企业管理，特别是随着2006年我国入世承诺期结束的临近，各级商业银行为了逐步与国际惯例接轨，提升核心竞争力，关键就是要建立健全银行公司治理，而强化商业银行内部审计管理与控制、发挥内审增值作用是其中一个很重要的因素。 2.有利于加强商业银行内部营运资金管理。风险和收益是商业银行经营管理面临的最主要问题，高风险高收益、低风险低收

7、益，商业银行要取得高收益，就必须面对高风险，而能否承担高风险则取决于风险管理能力。巴塞尔ll的核心内容是全面提高风险管理水平，即准确地识别、计量和控制风险，反映了当今世界先进的风险管理技术和监管理念与实践，风险管理在商业银行居于十分重要的地位。因此，开展以风险为导向的内部增值型审计，是现代商业银行经营管理中内在的必然要求，也是推动和促进商业银行不断提高经营管理水平的有效手段。 3.有利于提高商业银行的经济效益。市场经济的激烈竞争促使银行向管理要效益。世界上先进的现代内部审计增值型审计，主要是对商业银行经营管理各方面的政策、规定的完善性和有效性进行评价，包括预测与决策、计划与组织、协调与调整、拓

8、展与创新、监督与考核等多项内容，并针对管理中的薄弱环节提出具有针对性、建设性的意见和建议，目的是确保利润的最大化，使商业银行的资源得到最经济和最高效使用。因此，内部增值型审计对于商业银行降低成本、挖掘内部潜力、提高经济效益具有重要的促进作用。 （二）内审制度和模式创新的具体实现途径 由上可知，商业银行内部审计工作是商业银行改革和发展取得顺利进行的重要保障，是整个商业银行工作必不可少的组成部分，对商业银行各项业务正常发展具有重要的意义。随着商业银行业务逐步向多功能、立体化方向发展，传统业务、新兴业务齐驱并进，内部审计的范围不断扩大，需要审计的工作量不断增加，审计质量要求更高。因此，必须创新我国商

9、业银行内部审计制度和模式，其具体实现途径如下： 1.通过创新内审理念，提升商业银行内审价值。应当在有关法律中对内部审计进行明确规定，使人们对公司治理的关注从治理结构上升到公司治理的实质内容，认识到内部审计是公司治理的重要措施，使内部审计机构和人员得到银行应有的重视，使内部审计的效用得以充分发挥，使内部审计参与到公司治理中，帮助银行改进风险管理体系，促进内部控制的改善，与董事会、高级管理层、外部审计师一起构成有效公司治理的四大基石之一。商业银行内部审计作为置身银行内部的一个部门，有着外部监管和审计无法替代的优势，既可对银行各项经济活动进行事前、事中和事后的全面审查，又可对有关问题进行经常、连续、

10、系统深入的了解，从而为银行提供有价值的经营管理信息，帮助银行实现增值目标；同时，内部审计还可以通过完善自身管理机制，更新审计手段等改革措施，提高审计质量，节减审计成本，为银行增加价值。因此，传统的银行内审理念已不能完全满足银行经营管理的需要，应与时俱进，创新内审理念，树立由“财务型审计”向“增值型审计”转变的观念，内审工作的重点应逐步由合规、真实性审计向效益、风险性审计发展，在原来财务收支审计纠错防弊的同时，应更加侧重于经营管理审计和经济效益审计，由原来事后审计变为事前控制、事中监督，全方位、多层次的动态审计，将内部审计渗透到商业银行管理的全过程。充分认识内部审计在风险管理、控制和治理程序中的

11、评价和改进作用，实现内部审计的增值目标。具体来说： （1）内部审计部门可以通过对银行风险管理过程的充分性和有效性进行检查、评估和报告，帮助银行管理者发现并评价重要的风险因素，指出其控制缺陷，并提出改进意见，提供风险管理的有效方法和控制措施，帮助银行改进风险管理与控制体系，规避经营过程中可能出现的风险损失，从而为银行增加价值（注：如德国联邦银行监管当局明确要求，内部审计部门一旦发现风险高的业务领域时，应及时反馈给董事会；新产品在正式推向市场前，必须经过一段时间的试用，由内审部门对业务流程及风险因素评估以后报董事会，并经全体董事会成员同意后方可投入市场）。 （2）内部审计部门可以通过评价银行内部控

12、制状况，衡量内部控制体系的建立程度和有效性，寻找内部控制薄弱环节，向银行管理层和相关部门提出强化内部控制建设的措施，以防范和化解经营风险，提高经营管理水平，从而为银行增加价值。 （3）内部审计人员以其公认的道德操守和良好的职业技术，通过对银行治理程序的完整性、有效性、合法性等做出结论，并提请银行负责人、管理人员和全体员工遵守法律、法规、道德和社会责任，推进银行依法管理经营，帮助银行完成各项治理目标，从而实现“增加价值”。内部审计部门还通过定期评价银行的道德氛围及其战略、战术、信息流通和为了实现期望的遵纪守法水平而采取的其他过程的有效性，披露银行内部违反道德规范、政策和其他不正当行为的嫌疑，规避

13、道德和法律风险，从而为银行增加价值。 2.通过创新内审体制，为银行增加价值。内部审计隶属于谁，即受谁的领导，这在很大程度上决定了内部审计组织的独立性和权威性。一般地说，内部审计所隶属的层次越高，其权威性和独立性就越强，反之就越低。西方商业银行内部审计主要有受董事会（或监事会）领导或其下设的审计委员会领导等形式。近几年来，我国商业银行也进行了内部审计体制改革的探索，应当肯定，改革的方向与目标是正确的，都有利于提高内审部门的独立性与权威性；但是，大多数商业银行的内部审计仍然是在行长领导下开展工作并直接对行长负责，形式上处于较高地位，但实际上陷入了自己监督自己的怪圈，没有实现真正意义上的独立，究其主

14、要原因是良好有效的公司治理结构这个大前提没有解决。因此，必须按照良好有效公司治理机制的要求，进一步改革我国银行现有的内审体制。应当在商业银行中成立名副其实的能真正发挥其应有职能的董事会。在董事会设立之后，还应当改变内审部门的负责对象，使内审部门直接向董事会而不向总行行长负责（注：美国花旗银行、美洲银行和纽约银行等国际著名银行都是采取这种模式，这些银行的内审部门甚至不向行长提供内审报告）。在具体操作上，可以在董事会中设立常设机构审计委员会，来代表董事会履行相关的职能。将内审部门的人事与财务管理权全部赋予董事会或它的审计委员会。在机构设置上，应全面上收各分支行设置内审机构的权力，将目前“金字塔”型

15、的内审体系向“倒金字塔”型转变，总行内审机构阵容强大，可根据具体情况采取按业务品种或分布区域划分设立或交叉运用业务与区域两种模式设立，下设机构直接向总部内审部门负责并报告工作；总行以下的分支行一律不设内审机构，采取派出制或出于成本效益因素考虑可实行“内审外包”。这种内审体制模式实现了内部审计的全行统一垂直管理，提高了内部审计的独立性、权威性和科学性，有利于内审部门从全行角度恰当确定审计范围、重点、时间和频率，更有效、更合理地支配内审资源。 3.通过创新内审方法和手段，为银行增加价值。银行是高风险的行业，外部监管、经营环节对银行强化风险防范，提高内控能力提出了全新的、更高的要求。入世后，我国的金

16、融业将融入国际金融体系，将面临更大的风险。这就迫切要求商业银行重视审计风险防范的研究，更新审计理念，增强审计人员的风险意识和责任意识。 （1）将风险导向审计引入商业银行内部审计领域，提升审计质量。风险审计是现代审计方法的最新发展，在商业银行内部审计领域的运用，不仅可以有效地控制商业银行的经营风险，增强内控能力，而且能够用来控制、降低审计风险。通过对商业银行管理行为、资产风险的分析和评价，全面把握被审主体的风险状况，并找出高风险的领域，在此基础上确定审计重点和审计频率，以便集中力量对高风险领域进行控制和管理，帮助和促进商业银行各级管理层提高管理水平，做到科学决策，有效地进行风险控制和管理。 （2

17、）全面开展增值型审计，需要更新审计手段。近几年来，我国商业银行电子信息技术应用水平迅速提高，电子银行业务也迅速发展，网上银行业务交易量逐年增加，信息科技和电子银行方面的风险控制越来越突出。因为信息科技和电子银行方面的风险是系统风险，一旦出现问题将造成全局性的影响，对一个银行的商誉和形象都将带来极大损害，所以世界各国商业银行都十分重视信息科技和电子银行风险的控制，相应地，电子银行审计也越来越引起人们的重视。巴塞尔委员会专门制定了电子银行风险管理原则，包括董事会和管理层的监控、安全控制、法律和信誉风险三个方面。因此，我国商业银行的内部审计手段要向电子化、网络化、实时化和规范化转变。充分利用电子计算机、网络、信息等现代技术手段，替代原先传统的手工操作办法，加快内部网络建设，逐步建立内部审计资料库，积极探索利用计算机进行审计的途径。通