在当今计算机技术以及传输通信技术高速发展的时代,更大信息量更快传输速度的数字图像已经成为人类获取信息的重要来源,因此对图像处理的分析研究一直是人们高度关注的热点。在图像的传输和获取过程中,由于外界环境以及自身物理器件的影响,总是不可避免地给图像带来各种噪声,进行图像除噪处理,改善图像质量,是图像进行其他后续研究必要的预处理步骤。基于上述观点,本文利用进化计算的寻优求解能力进行图像除噪进化滤波器的设计,对不同类型的噪声进行分析,进行灰度图像和彩色图像滤波器研究。本文的主要工作如下:(1)传统加权中值滤波模型是在一维信号处理的基础上形成的,模板下各个像素点都保持唯一的权值系数。考虑到滤波模板下不同位置像素之间的相互作用是不同的,本文提出一种基于像素相关性的加权中值滤波模型,使用差分进化算法进行权值系数的寻优求解。实验证明改进的加权中值滤波器可以有效去除噪声,同时保护图像的边缘和细节部分。(2)在改进型加权中值滤波的基础上,考虑到图像旋转或翻转情况下滤波的稳定性,提出一种基于旋转不变像素相关性的加权中值滤波模型。对滤波模板下像素之间的相关性进行旋转不变式设计。实验证明,改进的基于旋转不变像素相关性的加权中值滤波器具有更快的收敛速度和稳定的滤波效果。(3)采用遗传规划算法进行滤波器的结构进化,可以用来进行未知复杂噪声的专用滤波器设计。针对遗传规划算法过程中大样本图像大数据量的问题,提出基于增量式进化策略的改进型结构进化滤波器,分阶段逐步增大进化样本的范围,加快滤波器结构进化效率,同时具有好的噪声消除特性。(4)在结构进化滤波器设计的基础上,进一步考虑到图像旋转或翻转情况下滤波性能的稳定性,对滤波器结构进行对称性分析建模,提出旋转不变式进化滤波器结构设计方法。实验中对不同角度旋转及翻转图像进行滤波,验证旋转不变式进化滤波器的稳定性。(5)实现一个简单的进化滤波器演示系统。可以读入灰度图像或彩色图像,对其加入不同密度噪声,设置进化算法参数并进行滤波器权值寻优,与其他滤波器进行比较,显示各自滤波性能指标以及对应的除噪后图像。