圖像處理中消除噪聲的方法研究——學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-07 14:50 本頁面
【正文】 還原圖像的質(zhì)量，對(duì)于我們判斷去噪方法的優(yōu)劣有很重要的意義?，F(xiàn)有的評(píng)價(jià)方法一般分為主觀和客觀兩種 。 1）主觀評(píng)價(jià) 主觀評(píng)價(jià)通常有兩種 :一種是作為觀察者的主觀評(píng)價(jià)，這是由選定的一組人對(duì)圖像直接用肉眼進(jìn)行觀察，然后分別給出其對(duì)所觀察的圖像的質(zhì)量作好或壞的評(píng)價(jià)，再綜合全組人的意見給出一個(gè)綜合結(jié)論 2）客觀評(píng)價(jià) 圖像質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)由于著眼點(diǎn)不同而有多種方法，這里介紹的是一種經(jīng)常使用的所謂的逼真度測(cè)量。對(duì) 于彩色圖像逼真度的定量表示是一個(gè)十分復(fù)雜的問題。目前應(yīng)用得較多的是對(duì)黑白圖像逼真度的定量表示。 3 圖像去噪 常用去噪方法有 : 1)中值濾波 中值濾波是常用的非線性濾波方法，也是圖像處理技術(shù)中最常用的預(yù)處理技術(shù)。中值濾波器在算法設(shè)計(jì)上使與周圍像素灰度值相差較大的點(diǎn)處理后能與周圍的像素灰度值比較接近，因此可以衰減隨機(jī)噪聲，尤其是脈沖噪聲等，并且在處理時(shí)不是簡(jiǎn)單的取均值，產(chǎn)生的模糊要少的多，即中值濾波既能消除噪聲，還能保持圖像中的細(xì)節(jié)部分，防止邊緣模糊。 2)均值濾波 均值濾波是典型的線性濾波算法，它是指在圖像 上對(duì)目標(biāo)像素給一個(gè)模板，該模板包括了其周圍的臨近像素。再用模板中的全體像素的平均值來代替原來像素值。 均值濾波器是一種典型的線性去噪方法，因?yàn)槠溥\(yùn)算簡(jiǎn)單快速，同時(shí)又能夠較為有效地去除高斯噪聲。 3)小波變換 小波變換是一種窗口大小固定但其形狀可改變的時(shí)頻局部化分析方法。小波變換利用非均勻的分辨率，即在低頻段用高的頻率分辨率和低的時(shí)間分辨率（寬的分析窗口）；而在高頻段利用低的頻率分辨率和高的時(shí)間分辨率（窄的分析窗口），這長治學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 3 樣就能有效地從信號(hào)（如語言、圖像等）中提取信息，較好地解決了時(shí)間和頻率分辨率的矛盾。利用小波 變換 ,噪聲信息大多集中在次低頻、次高頻、以及高頻子塊中 ,特別是高頻子塊 ,幾乎以噪聲信息為主。為此 ,將高頻子塊置為零 ,對(duì)次低頻和次高頻子塊進(jìn)行一定的抑制 ,則可以達(dá)到一定的噪聲去除效果。 4 常用去噪方法的比較分析 中值濾波 中值濾波是一種非線性濾 波 ，由于它在實(shí)際運(yùn)算過程中并不需要圖像的統(tǒng)計(jì)特性，所以比較方便。中值濾波首先是被應(yīng)用在一維信號(hào)處理技術(shù)中，后來被二維圖像信號(hào)處理技術(shù)所應(yīng)用。在一定的條件下，可以克服線性濾波器所帶來的圖像細(xì)節(jié)模糊，而且對(duì)濾除脈沖干擾及圖像掃描噪聲最為有效。但是對(duì)一些細(xì)節(jié)多，特別 是點(diǎn)、線、尖頂細(xì)節(jié)多的圖像不宜采用中值濾波的方法。 中值濾波的基本原理 中值濾波的基本原理是把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)的一個(gè)鄰域中各點(diǎn)值的中值代替。 設(shè)有一個(gè)一維序列 1f ， 2f ， ? ， nf ， 取窗口長度為 m(m 為奇數(shù) )，對(duì)此序列進(jìn)行中值濾波，就是從輸入序列中相繼抽出 m個(gè)數(shù)， vif? ， ? ， 1?if ， ? ， 1f ， ? ， 1?if ， ? ，vif? ，其中 i 為窗口的中心位置， 21??mv ，再將這 m個(gè)點(diǎn)按其數(shù)值大小排列，取其序號(hào)為正中間的那作為 濾波輸 出。用數(shù)學(xué)公式表示為 : ? ?viivii fffM e dY ??? , ?? 2 1, ??? mvZi (1) 例如：有一 個(gè)序列為 {0， 3， 4， 0， 7}，則中值濾波為重新排序后的序列 {0， 0，3， 4， 7}中間的值為 3。 對(duì)于二 維 序列 ??ijX 進(jìn)行中值濾波時(shí)，濾波窗口也是二維的，但這種二 維 窗口可以有各種不同的形狀，如線 狀、方形 、圓形、十字形、圓環(huán)形等。二維數(shù)據(jù)的中值濾波可以表示為： 為濾波窗口AXM e dYijAji },{, ? (3) 在實(shí)際使用窗口時(shí)，窗口的尺寸一般先用 3 3 再取 5 5逐漸增大，直到其濾圖像處理中消除噪聲的方法研究 4 波效果滿意為止。對(duì)于有緩變的較長輪廓線物體的圖像，采用方形或圓形窗口為宜，對(duì)于包含尖頂角物體的圖像，適宜用十字形窗口。使用二維中值濾波最值得注意的是保持圖像中有效的細(xì)線狀物體。與平均濾波器相比，中值濾波器從總體上來說，能夠較好地保留原圖像中的躍變部分。 中值濾波的實(shí)現(xiàn)算法 1)通過從圖像中的某個(gè)采樣窗口取出奇數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行 排序； 2)用排序后的中值取代要處理的數(shù)據(jù)即可。 中值濾波法對(duì)消除椒鹽噪音非常有效，在光學(xué)測(cè)量條紋圖 像 的相位分析處理方法中有特殊作用，但在條紋中心分析方法中作用不大。中值濾波在圖像處理中 ,常用于用來保護(hù)邊緣信息 ,是經(jīng)典的平滑噪聲的方法。 均值濾波 均值濾波是典型的線性濾波算法，它是指在圖像上對(duì)目標(biāo)像素給一個(gè)模板，該模板包括了其周圍的臨近像素。再用模板中的全體像素的平均值來代替原來像素值。 均值濾波器是一種典型的線性去噪方法，因?yàn)槠溥\(yùn)算簡(jiǎn)單快速，同時(shí)又能夠較為有效地去除高斯噪聲。 均值濾波的 原理 均值濾波也稱為線性濾波，其采用的主要方法為領(lǐng)域平均法。線性濾波的基本原理是用均值代替原圖像中的各個(gè)像素值，即對(duì)待處理的當(dāng)前像素點(diǎn)（ x， y），選擇一個(gè)模板，該模板由其近鄰的若干像素組成，求模板中所有像素的均值，再把該均值賦予當(dāng)前像素點(diǎn)（ x， y），作為處理后圖像在該點(diǎn)上的灰度值 u（ x， y），即 u（ x， y） =1/m ∑ f（ x， y） ① m 為該模板中包含當(dāng)前像素在內(nèi)的像素總個(gè)數(shù)。 均值濾波的實(shí)現(xiàn)算法 均值濾波將 每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值設(shè)置為以該點(diǎn)為中心的鄰域窗口內(nèi)的所有像素灰度值的平均值，以實(shí)現(xiàn)像素的平滑，達(dá)到圖像去噪的目的。設(shè)輸入圖像信號(hào)為f(x,y),去噪處理后的輸出圖像為 g(x,y),則有 g(x,y)= | f(x,y) u (x,y)| ② 通過上式可以達(dá)到消除信號(hào)噪聲的目的，但對(duì)于其中的每一個(gè)灰度值來說，都長治學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 5 需要按照式 ① 求取以該點(diǎn)中心的鄰域窗口內(nèi)所有像素的平均值，對(duì)長度為 (2n+1)的信號(hào)來說，需要進(jìn)行 (2n+1)次加法、 一次乘法、一次除法。所以說，均值計(jì)算占用了均值濾波處理的大量時(shí)間費(fèi)用。 小波變換 小波變換的基本原理 小波變換具有很強(qiáng)的去數(shù)據(jù)相關(guān)性 ,它能夠使信號(hào)的能量在小波域集中在一些大的小波系數(shù)中 。而噪聲的
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1