[工程科技]第4章圖像恢復(fù)(編輯修改稿)
2025-04-16 01:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 . 當(dāng) ??估計不正確時 ,會發(fā)生什么情況呢 ? (a) (b) (c) (d) (2) 自適應(yīng)中值濾波器 (可用于處理更大概率密度的沖激噪聲 ) 自適應(yīng)中值濾波器根據(jù)列舉的一定條件而改變 (或提高 ) Sxy的大小 . m inm a xm e dm a x:( , )xyxyxyxyxyzSzSzSz x ySS?????規(guī) 定 如 下 符 號中 灰 度 級 的 最 小 值 。中 灰 度 級 的 最 大 值 。中 灰 度 級 的 中 值 。在 坐 標(biāo) 上 的 灰 度 級 。允 許 的 最 大 尺 寸 。m inm a xm a xm inm a x,::121 0 2 0 ,:121 0 2 0 ,m e dm e dxyxyxyxym e dABAA z zA z zA A BSAzBB z zB z zB B zz?????????????自 適 應(yīng) 中 值 濾 波 器 算 法 工 作 在 兩 個 層 次 定 義 為 層 和 層層若 且 轉(zhuǎn) 到 層否 則 增 大 窗 口 尺 寸如 果 窗 口 尺 寸 重 復(fù) 層否 則 輸 出層若 且 輸 出否 則 輸 出決定中值濾波的輸出 zmed是否是一個脈沖 不是一個脈沖 檢測中心點 zxy本身是否是一個脈沖 此時 Zxy＝ Zmin或 Zxy＝ Zmax 找到一個脈沖 ,增大窗口尺寸 ,直到找到非脈沖 不是脈沖 ,直接輸出 (a) 被概率 Pa=Pb= (b) 7 7中值濾波器的濾波效果 (消除噪聲的同時導(dǎo)致圖像細(xì)節(jié)明顯損失 ) (c) Smax=7的自適應(yīng)中值濾波器的效果 (消除噪聲的同時保持圖像的細(xì)節(jié) ) 2022/4/16 61 組合濾波器 ? 混合濾波器 將快速的濾波器（特別是線性濾波器）和排序統(tǒng)計濾波器混合使用 ? 線性中值混合濾波 2022/4/16 62 組合濾波器 ? 線性中值混合濾波 2022/4/16 63 組合濾波器 ? 選擇性濾波器 當(dāng)圖像同時受到不同噪聲影響時，可以采用選擇濾波的方式，在受到不同噪聲影響的位置選擇不同的濾波器進行濾除，以發(fā)揮不同濾波器的各自特點，取得好的綜合效果 在消除各種混合比例的混合噪聲時使用選擇性濾波器的效果比單獨使用任何一個濾波器的效果都要好 2022/4/16 64 組合濾波器 周期噪聲 (a)由正弦噪聲污染的圖像 (b)圖像譜 (與一個正弦波相 對應(yīng)的每一對共軛脈沖 ) 在圖像獲取中從電力 或機電干擾中產(chǎn)生 . 惟一一種空間依賴型噪聲 . 周期噪聲可以通過頻 率域濾波顯著減少 . 頻域周期噪聲濾波器 噪聲參數(shù)的估計 (1)周期噪聲的參數(shù)可以通過檢測圖像的傅立葉譜來進行估計 . (2)噪聲 PDF的參數(shù)一般可以從傳感器的技術(shù)說明中得到 ,但對于特殊的成像裝置常常有必要去估計這些參數(shù) . (3)當(dāng)只有傳感器產(chǎn)生的圖像可用時 ,常可以從合理的恒定灰度值的一小部分圖像估計 PDF的參數(shù) . 2022/4/16 67 ? 帶阻濾波器 ? 高斯帶阻濾波器 2022/4/16 68 ? 帶通濾波器 低通濾波器和高通濾波器都可看作帶通濾波器的特例 2022/4/16 69 ? 帶通濾波器 例 低通濾波器和高通濾波器都可看作帶通濾波器的特例 帶阻濾波器 (在頻率域噪聲分量的一般位置近似已知的應(yīng)用中消除噪聲 ) 帶阻濾波器消除或衰減了傅立葉變換原點處的頻段 .理想帶阻濾波器的表達(dá)式 : 00001 , ( , )2( , ) 0 , ( , )221 , ( , )2WD u v DWWH u v D D u v DWD u v D??????? ? ? ? ????????n階的巴特沃思帶阻濾波器 22201( , )( , )1( , )nH u vD u v WD u v D???? ?????高斯帶阻濾波器 2220( , )12 ( , )( , ) 1D u v DD u v WH u v e?? ?? ??????帶阻濾波器 (a) 理想帶阻濾波器 (b) 巴特沃思帶阻濾波器 (c) 高斯帶阻濾波器 帶阻濾波器 (a) 被正弦噪聲污染的圖像 (b) 圖 (a)的頻譜 (c) 巴特沃思帶阻濾波器 (d) 濾波效果圖 帶通濾波器 帶通濾波器執(zhí)行與帶阻濾波器相反的操作 . ( , ) 1 ( , )b p b rH u v H u v??( , )( , ) :bpbrH u vH u v帶 通 濾 波 器 的 傳 遞 函 數(shù) 可 根 據(jù) 相 應(yīng) 的帶 阻 濾 波 器 的 傳 遞 函 數(shù) 得 到可利用帶通濾波器提取噪聲模式 2022/4/16 74 陷波濾波器 ? 陷波濾波器 陷波濾波器阻止 (或通過 )事先定義的中心頻率領(lǐng)域內(nèi)的頻率 . (a) 理想陷波濾波器 (b) 巴特沃思陷波濾波器 (c) 高斯陷波濾波器 由于傅立葉變換時對稱的 ,因此陷波濾波器必須以關(guān)于原點對稱的形式出現(xiàn) . 陷波濾波器 0 0 0 0 0, ( , ) ( , )D u v u v??半 徑 為 中 心 在 且 在 對 稱 的 理 想 陷 波 濾 波 器 的 傳 遞 函 數(shù)1 0 2 00 ( , ) ( , )( , )1D u v D D u v DH u v ???? ??或其 他2 2 1 / 21 0 02 2 1 / 22 0 0( , ) [ ( / 2 ) ( / 2 ) ]( , ) [ ( / 2 ) ( / 2 ) ]D u v u M u v N vD u v u M u v N v? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?其 中陷波濾波器 ? ?2012:1( , )1( , ) / ,nnH u vDD u v D u v???? ????階 數(shù) 為 的 巴 特 沃 思 陷 波 帶 阻 濾 波 器 的 傳 遞 函 數(shù) 為? ?1220( , ) / ,12:( , ) 1D u v D u vDH u v e??? ??????高 斯 陷 波 帶 阻 濾 波 器 的 傳 遞 函 數(shù) 為還可以得到另一種陷波濾波器 ,它能通過 (而不是阻止 )包含在陷波區(qū)的頻率 . 陷波區(qū)域的形狀可以是任意的 (如矩形 ). (a) 佛羅里達(dá)和墨西哥灣的人造 衛(wèi)星圖像 . (b) (a)圖的頻譜 (c) 疊加在 (b)圖的陷波帶通濾波器 (d) 濾波后圖像的反傅立葉變換 ,在 空間域顯示噪聲模式 (e) 陷波帶阻濾波器效果 最佳陷波濾波器 當(dāng)存在幾種干擾時 ,前面介紹的方法有時就不可以采用了 ,因為在濾波過程中 可能消除太多圖像信息 ,另外干擾成分通常不是單頻脈沖 . 最佳陷波濾波器可以處理這一問題 ,它最小化復(fù)原估計函數(shù) ?( , )f x y 的局部方差 . ::過 程 由 兩 步 組 成第 一 步 屏 蔽 干 擾 的 主 要 成
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