【正文】 題的分析計算和程序設(shè)計工具，它還提供了專業(yè)水平的符號計算、文字處理、可視化建模仿真和實時控制等功能，是具有全部語言功能和特征的新一代軟件開發(fā)平臺。第4章 基于Matlab的圖像去噪算法仿真：根據(jù)鄰域平均法、中值濾波法、維納濾波法及模糊小波變換法原理分析，運用Matlab仿真軟件編寫代碼，對一張含噪圖片（含高斯噪聲或椒鹽噪聲）進(jìn)行仿真去噪，并對結(jié)果分析討論，比較幾種方法的優(yōu)缺點。第2章 Matlab簡介：介紹軟件Matlab的概況、發(fā)展歷程、語言特點、圖像處理應(yīng)用時的常用函數(shù)及其用法。目前的圖像去噪方法可以將圖像的高頻成分濾除，雖然能夠達(dá)到降低噪聲的效果，但同時破壞了圖像細(xì)節(jié)。小波變換去除噪聲的方法在不斷地發(fā)展，去噪方法很多，如非線性小波變換閾值法去噪、小波變換模極大值去噪及基于小波變換域的尺度相關(guān)性去噪法等。對高頻成分采用逐漸精細(xì)的時域或空域取樣步長，從而可以聚焦到對象的任意細(xì)節(jié)。與傳統(tǒng)的去噪方法相比。顯著提高了圖像質(zhì)量。與之相適應(yīng)的出現(xiàn)了許多應(yīng)用方法：如均值濾波器、中值濾波器、低通濾波器、維納濾波器、最小失真法等。根據(jù)噪聲的頻譜分布的規(guī)律和統(tǒng)計特征以及圖像的特點，出現(xiàn)了多種多樣的去噪方法。一個較好的去噪方法應(yīng)該是既能消去噪聲對圖像的影響又不使圖像細(xì)節(jié)變模糊[5]。因為這種灰度相關(guān)性的存在，一般圖像的能量主要集中在低頻區(qū)域中，只有圖像的細(xì)節(jié)部分的能量才處于高頻區(qū)域中。最大程度上顯現(xiàn)信號本身的特點。甚至面目全非，這給圖像信息帶來了難度。因為其對生物組織無輻射損傷、具有微米級的分辨率、高探測靈敏度和越來越快的掃描速率等優(yōu)點，在醫(yī)學(xué)診斷病變組織方面，尤其是對生物組織活體檢測具有誘人的應(yīng)用前景[2]。常用的圖像處理方法有圖像增強、復(fù)原、編碼、壓縮等]。但在許多情況下圖像信息會受到各種各樣噪聲的影響，嚴(yán)重時會影響圖像中的有用信息，所以對圖像的噪聲處理就顯得十分重要?，F(xiàn)在圖像處理技術(shù)已深入到科學(xué)研究、軍事技術(shù)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)、氣象及天文學(xué)等領(lǐng)域。所以采用適當(dāng)?shù)姆椒ūM量消除噪聲是圖像處理中一個非常重要的預(yù)處理步驟。因此圖像在進(jìn)行使用之前，一般都要經(jīng)過嚴(yán)格的預(yù)處理如去噪、量化、壓縮編碼等。圖像是信息社會人們獲取信息的重要來源之一。俗話說“百聞不如一見”，有些場景或事物，不管花費多少筆墨都難以表達(dá)清楚，然而，若用一幅圖像描述，可以做到一目了然。 pepper noise. Through wiener filtering, the gaussian noise is inhibited obviously. Wavelet coefficients threshold processing in wavelet domain can remove noise and the the signal which is not expect.Key words：image enhancement technology ；spatial domain ；Average neighborhood；Median filter；Wiener filtering；Wavelet transform目 錄第1章 緒論 1 課題研究背景 1 圖像去噪的研究現(xiàn)狀 1 本文主要工作 2第2章 Matlab簡介 4 Matlab概況 4 Matlab發(fā)展過程 4 Matlab的語言特點 5 Matlab在圖像處理中的應(yīng)用 8第3章 增強圖像第4章 圖像去噪算法 9 圖像噪聲概述 9 鄰域平均法圖像去噪 10 中值濾波法圖像去噪 14 維納濾波法圖像去噪 19 基于模糊小波變換法圖像去噪 21 本章小結(jié) 26第5章 基于Matlab的圖像去噪算法仿真 27 鄰域平均法的仿真 27 中值濾波的仿真 28 維納濾波的仿真 31 基于模糊小波變換法的仿真 32 幾種去噪方法的比較分析 35 本章小結(jié) 36結(jié) 論 37致 謝 39參考文獻(xiàn) 38附錄第1章 緒論 課題研究背景21世紀(jì)，人類已經(jīng)進(jìn)入了信息化時代，計算機在處理各種信息中發(fā)揮著重要作用。 關(guān)鍵詞：圖像增強技術(shù)；空間域濾波；鄰域平均法；中值濾波；維納濾波；小波變換AbstractIn the information society, the image in the information transmission is used more and more widely. In many cases image’s information can be affected by various noises, seriously affect the useful information of a image，Therefore, ensuring the minimum of the noise and pollution in the process of image collection and transmission became an important part of the field. This paper first had an analysis of some related knowledge about image enhancement technology with emphasis on discussing the spatial domain methods. Then this paper mainly analysis and discuss the neighborhood average method, median filtering method, wiener filtering method and the fuzzy wavelet transform method of image denoising algorithm.，and the corresponding introduce the mon image processing functions and its applications. Secondly elaborate the principles and characteristics of the four denoising algorithm. Finally using Matlab software to a noise images (including gaussian noise or salt amp。本文首先分析了圖像增強技術(shù)相關(guān)知識，重點討論了空間域濾波方法，然后本文主要研究分析鄰域平均法、中值濾波法、維納濾波法及模糊小波變換法的圖像去噪算法，并進(jìn)行相應(yīng)的仿真。摘 要在信息化的社會里，圖像在信息傳播中所起的作用越來越大。在許多情況下圖像信息會受到各種各樣噪聲的影響，嚴(yán)重時會影響圖像中的有用信息，所以，消除在圖像采集和傳輸過程中而產(chǎn)生的噪聲，保證圖像受污染度最小，成了數(shù)字圖像處理領(lǐng)域里的重要部分。首先介紹圖像處理應(yīng)用時的常用函數(shù)及其用法；其次詳細(xì)闡述了四種去噪算法原理及特點；最后運用Matlab軟件對一張含噪圖片（含高斯噪聲或椒鹽噪聲）進(jìn)行仿真去噪，通過分析仿真結(jié)果得出：均值濾波是典型的線性濾波，對高斯噪聲抑制是比較好的；中值濾波是常用的非線性濾波方法，對椒鹽噪聲特別有效；維納濾波對高斯噪聲有明顯的抑制作用；對小波系數(shù)進(jìn)行閾值處理可以在小波變換域中去除低幅值的噪聲和不期望的信號。 pepper noise), and getting some conclusions from the simulation denoising analysis: average filtering is typical of linear filter, which is better used for gaussian noise. The median filter is a mon nonlinear filtering method, especially effective to salt amp。據(jù)統(tǒng)計，人類從自然界獲取的信息中，視覺信息占75%~85%?？梢?，在當(dāng)代高度信息化的社會中，圖形和圖像在信息傳播中所起的作用越來越大，在圖像處理領(lǐng)域，數(shù)字圖像處理得到了飛速發(fā)展。在通過圖像傳感器將現(xiàn)實世界中的有用圖像信號進(jìn)行采集、量化、編碼、傳輸、恢復(fù)的過程中，存在大量影響圖像質(zhì)量的因素。噪聲的污染直接影響著對圖像邊緣檢測、特征提取、圖像分割、模式識別等處理，使人們不得不從各種角度進(jìn)行探索以提高圖像的質(zhì)量。圖像處理技術(shù)在20世紀(jì)首先應(yīng)用于圖像的遠(yuǎn)距離傳送，而改善圖像質(zhì)量的應(yīng)用開始于1964年美國噴氣動力實驗室用計算機對“徘徊者七號”太空船發(fā)回的月球照片進(jìn)行處理，并獲得巨大成功。科學(xué)家利用人造衛(wèi)星可以獲得地球資源照片、氣象情況；醫(yī)生可以通過X射線或CT對人體各部位的斷層圖像進(jìn)行分析。 圖像去噪的研究現(xiàn)狀圖像處理中，輸入的是質(zhì)量低的圖像，輸出的是改善質(zhì)量后的圖像。光學(xué)相干層析成像是近些年來發(fā)展較快的一種層析成像技術(shù)。由于噪聲干擾的存在，這些生理信號可能失真]。因此，就必須對含噪圖像進(jìn)行處理，改善圖像質(zhì)量。在所處理的圖像中，相鄰像素的灰度之間大多具有很高的相關(guān)性，也就是說，一幅圖像中大多數(shù)像素的灰度差別不大。因為在圖像的數(shù)字化和傳輸中常有噪聲出現(xiàn)，而這部分干擾信息主要集中在高頻區(qū)域內(nèi)，所以消除噪聲的一般方法是衰減高頻分量或稱低通濾波，但與之同時帶來的負(fù)面影響是圖像的細(xì)節(jié)也有一定的衰減，從視覺效果上來看圖像比處理前模糊。為了改善圖像質(zhì)量，從圖像中提取有效信息，必須對圖像進(jìn)行去噪預(yù)處理。經(jīng)典去噪方法有：空間域合成法、頻域合成法和最優(yōu)線性合成法等。這些方法廣泛應(yīng)用，促進(jìn)數(shù)字信號處理的極大發(fā)展。近年來，小波變換去除噪聲的方法得到廣泛的應(yīng)用。它利用的是非線性域值，在時間域和頻率域同時具有良好的局部化性質(zhì)，而且時窗和頻窗的寬度可以調(diào)節(jié)。因此可以提高散斑高散射特性的噪聲對比度，很好的消除散斑噪聲。 本文主要工作圖像在獲取和傳輸過程中，往往受到噪聲的干擾，而降噪的目的是盡可能保持原始信號主要特征的同時，除去信號中的噪聲。邊緣特性是圖像最為有用的細(xì)節(jié)信息，本文對鄰域平均法、中值濾波法、維納濾波法及模糊小波變換法的圖像去噪算法進(jìn)行了研究分析和討論。第3章 圖像去噪算法：簡要說明了圖像噪聲的概念及分類，詳細(xì)闡述了鄰域平均法、中值濾波法、維納濾波法及模糊小波變換法的去噪原理及特點。第2章 Matlab簡介 Matlab概況Matlab(Matrix Laboratory)為美國Mathworks公司1983年首次推出的一套高性能的數(shù)值分析和計算軟件，其功能不斷擴(kuò)充，版本不斷升級。Matlab已發(fā)展成為適合眾多學(xué)科，多種工作平臺、功能強大的大型軟件。成為攻讀學(xué)位的本科、碩士、博士生必須掌握的基本技能。在中國，Matlab也已日益受到重視，短時間內(nèi)就將盛行起來，因為無論哪個學(xué)科或工程領(lǐng)域都可以從Matlab中找到合適的功能。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，圖像技術(shù)與計算機技術(shù)不斷融合，產(chǎn)生了一系列圖像處理軟件，如VC、Matlab，這些軟件的廣泛應(yīng)用為圖像技術(shù)的發(fā)展提供了強大的支持。 Matlab發(fā)展過程 Matlab名字由MATrix和LABoratory 兩詞的前三個字母組合而成。經(jīng)幾年的校際流傳，在Little的推動下，由Little、Moler、Steve Bangert合作，于1984年成立了MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市場。Matlab僅短短幾年，就以其良好的開放性和運行的可靠性，使原先控制領(lǐng)域里的封閉式軟件包。，從此告別DOS版。這是一個交互式操作的動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真、分析集成環(huán)境。（2）開發(fā)了與外部進(jìn)行直接數(shù)據(jù)交換的組件，打通了Matlab進(jìn)行實時數(shù)據(jù)分析、處理和硬件開發(fā)的道路。1993年MathWorks公司從加拿大滑鐵盧大學(xué)購得Maple的使用權(quán)，以Maple為“引擎”開發(fā)了Symbolic Math Toolbox 。MathWorks公司瞄準(zhǔn)應(yīng)用范圍最廣的Word，運用DDE和OLE，實現(xiàn)了MATLAB與Word的無縫連接，從而為專業(yè)科技工作者創(chuàng)造了融科學(xué)計算、圖形可視、文字處理于一體的高水準(zhǔn)環(huán)境。誠然，到1999年底，它特別加強了以前欠缺的大規(guī)模數(shù)據(jù)處理能力。在許多國際一流學(xué)術(shù)刊物上，（尤其是信息科學(xué)刊物），都可以看到Matlab的應(yīng)用。 Matlab的語言特點 一種語言之所以能如此迅速地普及，顯示出如此旺盛的生命力，是由于它有著不同于其他語言的特點，正如同F(xiàn)ORTRAN和C等高級語言使人們擺脫了需要直接對計算機硬件資源進(jìn)行操作一樣，被稱作為第四代計算機語言的MATLAB，利用其豐富的函數(shù)資源，使編程人員從繁瑣的程序代碼中解放出來。MATLAB用更直觀的，符合人們思維習(xí)慣的代碼，代替了C和FORTRAN語言的冗長代碼。以下簡單介紹一下MATLAB的主要特點。MATLAB程序書寫形式自由，利用起豐富的庫函數(shù)避開繁雜的子程序編程任務(wù)，壓縮了一切不必要的編程工作?？梢哉f，用MATLAB進(jìn)行科技開發(fā)是站在專家的肩膀上。由于MATLAB是用C語言編寫的，MATLAB提供了和C語言幾乎一樣多的運算符，靈活使用MATLAB的運算符將使程序變得極為簡短。（4）程序限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計自由度大。（5）程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號的計算機和操作系統(tǒng)上運行。在FORTRAN和C語言里，繪圖都很不容易，但在MATLAB里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡單。（7）MATLAB的缺點是，它和其他高級程序相比，程序的執(zhí)行速度較慢。（8）功能強大的工具箱是MATLAB的另一特色。核心部分中有數(shù)百個核心內(nèi)部函數(shù)。功能性工具箱主要用來擴(kuò)充其符號計算功能，圖示建模仿真功能，文字處理功能以及與硬件實時交互功能。而學(xué)科性工具箱是專業(yè)性比較強的，如control，toolbox, signl processing toolbox,mumnication toolbox等。源程序的開放性。除內(nèi)部函數(shù)以外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可讀可改的源文件，用