同场景多幅图像斑纹噪声抑制方法
使用图像处理技术实现图像降噪的方法
使用图像处理技术实现图像降噪的方法图像降噪是图像处理中的重要任务之一,它的目标是减少图像中的噪声,使得图像更加清晰、细腻。
随着计算机技术的不断发展,图像降噪的方法也越来越多样化。
本文将介绍几种常用的使用图像处理技术实现图像降噪的方法。
第一种方法是基于滤波器的降噪方法。
滤波器是一种数学运算工具,可以通过将图像中的噪声和信号进行分离来实现降噪。
常见的滤波器包括均值滤波器、中值滤波器、高斯滤波器等。
均值滤波器通过计算像素周围邻域的平均灰度值来减少噪声,适用于平滑噪声较小的图像;中值滤波器通过选择邻域中的中值来减少噪声,适用于处理椒盐噪声等较大噪声;高斯滤波器通过计算像素周围邻域的加权平均值来减少噪声,适用于处理高斯噪声等。
第二种方法是基于小波变换的降噪方法。
小波变换是一种多尺度分析方法,可以将信号分解为不同尺度和频率的小波系数,通过对小波系数进行处理来实现降噪。
常见的小波变换降噪方法包括基于软阈值和硬阈值的小波阈值去噪算法。
软阈值去噪算法通过对小于阈值的小波系数进行缩小,对大于阈值的小波系数保持不变,从而减少噪声;硬阈值去噪算法通过将小于阈值的小波系数置零,对大于阈值的小波系数保持不变,从而减少噪声。
第三种方法是基于深度学习的降噪方法。
深度学习是一种机器学习技术,可以通过构建深层神经网络来实现图像降噪。
常见的深度学习降噪方法包括自动编码器、生成对抗网络等。
自动编码器是一种无监督学习的神经网络模型,通过最小化输入和输出之间的误差来学习图像的表征,从而实现降噪;生成对抗网络是一种通过生成器和判别器相互博弈的神经网络模型,通过最大化判别器对真实图像和降噪图像的判断差异来学习降噪。
除了上述方法,还有许多其他的图像降噪方法,如基于稀疏表示的降噪方法、基于总变差的降噪方法等。
这些方法各有优劣,适用于不同类型的噪声和图像。
在实际应用中,我们可以根据具体的需求选择合适的降噪方法。
综上所述,图像降噪是图像处理中的重要任务,可以通过滤波器、小波变换、深度学习等多种方法来实现。
如何实现图像去噪处理
如何实现图像去噪处理图像去噪处理是图像处理中的一项重要任务,它的目标是消除图像中的噪声,恢复出更加清晰和真实的图像。
噪声是由各种因素引入图像中的非理想信号,例如传感器噪声、环境干扰和信号传输过程中的干扰等。
因此,实现图像去噪处理可以提高图像的可视质量,同时对于图像分析、计算机视觉和机器学习等应用也具有重要意义。
在实现图像去噪处理的过程中,可以采用多种方法和技术。
下面将介绍几种常用的图像去噪处理方法:1. 统计滤波法:统计滤波法是一种基于统计学原理的图像去噪方法,它利用图像中的统计特性进行噪声估计和去除。
其中最常见的统计滤波方法是均值滤波和中值滤波。
均值滤波是利用图像中像素点的平均灰度值进行噪声消除,对于高斯噪声有较好的效果;而中值滤波则是利用像素点周围领域窗口中像素点的中值进行噪声消除,对于椒盐噪声和脉冲噪声有较好的效果。
2. 自适应滤波法:自适应滤波法是一种根据图像局部特性调整滤波器参数的图像去噪方法。
它通过对图像的不同局部区域采用不同的滤波参数,能够更好地保留图像细节。
自适应滤波方法包括自适应加权中值滤波和双边滤波等。
其中自适应加权中值滤波根据邻域像素点的中值和加权均值的差异来调整滤波器参数,能够对不同类型的噪声有针对性的去除;而双边滤波方法在滤波的同时,根据像素点之间的相似性进行权重调整,能够在保持边缘信息的同时去除噪声。
3. 小波变换法:小波变换法是一种基于频域分析的图像去噪方法,它能够提供图像在不同频段上的特征信息。
小波变换将图像分解成不同尺度的频带,利用频带之间的相关性进行噪声消除。
小波变换方法包括离散小波变换(DWT)和小波包变换(DWP)等。
离散小波变换将图像分解成低频分量和高频分量,其中低频分量包含图像的基本信息,高频分量包含图像的细节信息和噪声信息;小波包变换则对图像进行多层次分解,更加灵活地进行滤波处理。
除了上述几种常用的图像去噪方法之外,还有一些其他的方法也被广泛应用于图像去噪处理,例如基于局部图像统计的方法、基于总变差的方法、基于深度学习的方法等。
如何应对拍摄中的噪点问题
如何应对拍摄中的噪点问题在摄影过程中,噪点是一个常见的问题。
噪点是指在图像中出现的噪声,会导致照片的质量下降,影响观感。
然而,我们可以采取一些措施来应对拍摄中的噪点问题。
一、了解噪点产生的原因噪点的产生是由于图像传感器在低光条件下的提升ISO值时,引起图像信号的增强,从而噪声也被放大了。
因此,了解噪点产生的原因是我们应对噪点问题的第一步。
二、控制ISO感光度在拍摄过程中,尽量将ISO感光度设置为最低值,因为ISO值越低,图像质量越好,噪点问题也相应减少。
当然,低光情况下如何保持合理曝光是一个需要注意的问题。
可以通过调整光圈、快门速度和使用闪光灯等手段来提高曝光。
三、正确使用闪光灯使用闪光灯可以提供足够的光线,减少噪点的产生。
闪光灯在低光条件下可以补光,保证曝光合理,从而减少噪点。
同时,合理的使用闪光灯也需要掌握技巧,避免产生过亮或过暗的照片。
四、加强后期处理虽然有时候无法完全避免噪点的产生,但可以通过后期处理对噪点进行修复。
一些专业的图像处理软件,如Adobe Photoshop和Lightroom等,提供了丰富的降噪工具。
可以利用这些工具对图像进行噪点消除,提高图像质量。
五、选择合适的拍摄环境拍摄环境也会对噪点产生影响。
避免在低光环境下拍摄,尽可能选择明亮的场景进行拍摄。
在室内拍摄时,利用室内灯光或者增加外部光源来提高光照条件,减少噪点问题。
六、注意相机的温度温度也会对噪点产生影响。
当相机过热时,噪点往往会增加。
因此,尽量避免在高温环境下持续拍摄,定期检查相机的温度,避免过热导致的噪点问题。
综上所述,噪点问题是摄影中一个常见的困扰,但我们可以通过控制ISO感光度、正确使用闪光灯、加强后期处理等手段来应对噪点问题。
合理的拍摄环境和注意相机的温度也是有效的应对措施。
只有在不断的实践和尝试中,我们才能更好地掌握如何应对拍摄中的噪点问题,提高照片质量,获得满意的摄影作品。
去除图像噪声方法
去除图像噪声方法去除图像噪声是图像处理领域中一个重要的任务,它可以提高图像的质量和细节,并改善后续图像分析和处理的准确性。
目前,有许多方法可以用来去除图像噪声。
下面我将介绍一些常见的方法。
1. 统计滤波器:统计滤波器是一种简单而有效的方法,它利用邻域像素值的统计信息来去除噪声。
常见的统计滤波器包括中值滤波器、均值滤波器和高斯滤波器。
中值滤波器通过取邻域像素的中值来去除噪声,适用于椒盐噪声和脉冲噪声;均值滤波器通过取邻域像素的平均值来去除噪声,适用于高斯噪声;高斯滤波器通过卷积操作将图像模糊,从而去除噪声。
2. 基于波let变换的方法:波let变换是一种多分辨率分析方法,可以将图像分解为不同尺度的频带。
通过对小波系数进行阈值处理,可以减小较小的波动,从而去除噪声。
常见的基于波let变换的方法包括小波阈值去噪和小波软阈值去噪。
小波阈值去噪通过选择适当的阈值来将小波系数除噪,适用于高斯噪声;小波软阈值去噪通过对小波系数进行软阈值处理,适用于椒盐噪声和脉冲噪声。
3. 基于偏微分方程的方法:偏微分方程方法是一种基于偏微分方程的图像去噪方法。
它通过定义偏微分方程来描述图像中的噪声和边缘特征,并通过迭代求解偏微分方程来去除噪声。
常见的基于偏微分方程的方法包括非线性扩散滤波和总变差去噪。
非线性扩散滤波通过改变图像的梯度来去除噪声,适用于高斯噪声;总变差去噪通过最小化图像的总变差来去除噪声,适用于椒盐噪声和脉冲噪声。
4. 基于深度学习的方法:深度学习是一种机器学习方法,近年来在图像去噪任务中取得了很大的成功。
通过构建深度卷积神经网络,并通过大量的图像数据对其进行训练,可以实现高效的图像去噪。
常见的基于深度学习的方法包括基于卷积自编码器的方法和基于生成对抗网络的方法。
卷积自编码器是一种将输入图像压缩到较小维度编码,再通过解码恢复图像的神经网络,它可以学习到图像的低层特征,从而去除噪声;生成对抗网络是一种通过博弈的方式训练生成器和判别器网络的方法,可以生成逼真的去噪图像。
照片去噪技巧
照片去噪技巧照片是我们珍贵的记忆,然而有时候我们在拍摄过程中或者后期处理时不可避免地会产生噪点。
噪点使得照片看起来不够清晰,影响了观感。
而照片去噪技巧可以帮助我们降低甚至消除这些噪点,使得照片更加清晰、专业。
本文将分享一些常用的照片去噪技巧,帮助你提升照片的质量。
一、使用图像编辑软件的去噪工具常见的图像编辑软件如Adobe Photoshop、Lightroom、GIMP等都提供了去噪工具,可以帮助我们方便地处理照片中的噪点。
以下是一些常用的去噪技巧:1. 选择合适的去噪滤镜:软件通常提供多种去噪滤镜,如中值滤波、均值滤波、双边滤波等。
根据噪点的严重程度和照片的特点,选择合适的去噪滤镜进行处理。
2. 调整去噪参数:每个滤镜都有一些参数可以调整,如半径、强度等。
通过微调参数,可以获得更好的去噪效果。
建议在调整参数时先观察效果,再进行适当的调整。
3. 局部去噪:如果照片只有局部区域存在噪点,可以使用软件的选择工具选中该区域,然后对选中的区域进行去噪处理。
这样可以避免对整个照片进行去噪,保留其他部分的细节。
二、使用插件或滤镜除了软件自带的去噪工具,还有一些第三方插件或滤镜可以辅助我们进行照片去噪。
以下是一些常用的插件或滤镜:1. Nik Dfine:这是一款专业的去噪插件,可在Photoshop、Lightroom等软件中使用。
它具有强大的去噪算法,可以有效减少噪点并保留细节。
2. Topaz DeNoise:这是另一款流行的去噪插件,具有快速和高质量的去噪能力。
它提供了多种去噪模式和参数,可以根据需要调整。
3. DxO PhotoLab:这是一款全能的照片处理软件,不仅具有去噪功能,还有其他强大的后期处理工具。
它的去噪算法能够智能地降低噪点同时保留细节。
三、拍摄技巧与注意事项除了后期处理,拍摄时的一些技巧和注意事项也可以帮助我们减少照片中的噪点。
以下是一些实用的拍摄技巧:1. 降低ISO:高ISO值会导致照片中噪点的增加,因此在拍摄时尽量选择较低的ISO值。
快速修复照片中的图片噪点与长时间曝光噪点
快速修复照片中的图片噪点与长时间曝光噪点在摄影过程中,我们经常会遇到一些令人困扰的问题,比如图片中的噪点和长时间曝光噪点。
这些问题会影响照片的质量,但幸运的是,我们可以借助PhotoShop软件来快速修复它们,让照片更加清晰和精美。
首先,我们来讨论如何修复图片中的噪点。
噪点通常出现在低光条件下或高ISO设置时,这会导致照片失去细节和锐利度。
在PhotoShop 中,有几种方法可以帮助我们减少或消除图片中的噪点。
第一种方法是使用滤镜。
在“滤镜”菜单下,选择“降噪”选项。
这将打开噪点降低对话框,在这里你可以调整降噪的强度和细节保留的水平。
根据照片的具体情况,你可以适当调整这些参数,直到达到理想的效果。
第二种方法是使用“表面模糊”滤镜。
该滤镜可以帮助我们减少图片中的噪点,同时保留图像的细节。
在“滤镜”菜单下选择“模糊”选项,然后选择“表面模糊”。
在弹出的对话框中,你可以调整模糊半径和阈值,以获得最佳的结果。
第三种方法是使用“高通滤镜”。
这种滤镜可以帮助我们增强图像的细节,并减少图片中的噪点。
在“滤镜”菜单下选择“其他”选项,然后选择“高通”。
调整滑块来达到所需的效果,然后按下确定按钮。
接下来,我们来讨论如何修复长时间曝光照片中的噪点。
长时间曝光通常会导致照片中出现明显的噪点,影响图片的清晰度和质量。
在PhotoShop中,有几种方法可以帮助我们修复这些问题。
第一种方法是使用“图像堆栈”功能。
这项功能可以帮助我们将多张照片叠加在一起,并自动合成一张无噪点的照片。
在“文件”菜单下选择“脚本”选项,然后选择“图像堆栈”。
选择所需的照片,并勾选“自动图片对齐”和“混合模式”选项。
点击确定,软件将自动合成一张无噪点的照片。
第二种方法是使用“噪点消除”滤镜。
在“滤镜”菜单下选择“降噪”选项,然后选择“噪点消除”。
在弹出的对话框中,你可以调整降噪的程度和细节保留的水平。
根据照片的具体情况,你可以适当调整这些参数,直到达到最佳效果。
图像去除噪声方法
图像去除噪声方法图像去噪是数字图像处理的一种重要技术,在数字图像传输、存储和分析过程中都会遇到噪声的干扰。
目前图像去噪的方法主要分为基于空域的滤波方法和基于频域的滤波方法。
基于空域的滤波方法是指直接对图像的像素进行处理,常见的方法有均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。
1. 均值滤波是一种简单的图像平滑方法,它通过对图像的每个像素值周围像素的平均值进行计算来减小噪声。
具体步骤是,对于图像中的每个像素,以该像素为中心取一个固定大小的窗口,然后计算窗口内所有像素的平均灰度值作为该像素的新值。
由于均值滤波是线性滤波器,因此它对于高斯噪声具有一定的去噪效果,但对于细节部分的保护能力较弱。
2. 中值滤波是一种非线性滤波方法,它通过在窗口内对像素值进行排序,将中间值作为该像素的新值来减小噪声。
相比于均值滤波,中值滤波更能保护图像的细节,对椒盐噪声(指图像中的黑白颗粒噪声)有较好的去噪效果。
3. 高斯滤波是基于高斯函数的一种线性滤波方法,它通过对图像像素的邻域像素进行加权平均来减小噪声。
高斯滤波的核函数是一个二维高斯函数,它具有旋转对称性和尺度不变性。
高斯滤波可通过调整窗口的大小和标准差来控制平滑程度,窗口越大、标准差越大,平滑程度越高。
高斯滤波对高斯噪声的去噪效果较好,但对于椒盐噪声则效果较差。
基于频域的滤波方法是指通过将图像进行傅立叶变换后,在频率域对图像进行滤波,然后再进行逆傅立叶变换得到去噪后的图像。
这种方法的优点是可以同时处理图像中的各种频率成分。
1. 傅立叶变换是一种将图像从空间域转换为频率域的方法,它将图像表示为了频率和相位信息的叠加。
在频率域中,图像可以分解为不同频率的成分,其中低频成分代表图像的平滑部分,高频成分代表图像的细节部分。
因此,通过滤除高频成分可以达到去噪的效果。
2. 基于小波变换的图像去噪方法利用小波变换的多分辨率分析特性来实现。
小波变换将图像分解成不同尺度的频带,通过选择合适的阈值来滤除噪声分量,然后再进行逆变换得到去噪后的图像。
快速去除图片中的杂音与噪点
快速去除图片中的杂音与噪点您是否经常在处理照片时发现图片中出现了杂音与噪点,影响了图像的质量?别担心,PhotoShop软件可以帮助您迅速有效地解决这个问题。
本篇教程将为大家介绍一些简单易行的技巧,让您能够快速去除图片中的杂音与噪点。
第一步,打开需要处理的图片。
在菜单栏选择“文件”,然后点击“打开”,选择您要处理的图片文件,将其导入PhotoShop软件中。
第二步,选择“滤镜”菜单下的“噪点”子选项。
在弹出的菜单中,您可以看到多种去噪选项。
这些选项根据您的图片的噪点程度和种类,提供了不同的解决方案。
第三步,选择合适的去噪选项。
如果您的图片有颜色噪点,可以选择“减少噪点”选项。
如果您的图片有黑白噪点,则可以选择“减少黑白噪点”选项。
第四步,调整去噪程度。
在弹出的去噪界面中,您可以通过滑块调整去噪的程度。
根据您图片中的具体情况,逐渐调整滑块,观察效果,直到达到您满意的效果为止。
第五步,修复去噪后的影像。
在使用去噪功能后,您可能会发现去噪后的影像有所变化,如细节部分或亮度可能会受到影响。
为了修复这些问题,您可以选择使用“锐化”工具或者调整图片的亮度和对比度。
第六步,保存您的图片。
在完成去噪处理后,您可以点击菜单栏上的“文件”选项,选择“保存”或者“另存为”来保存您修改后的图片。
既然已经掌握了快速去除图片中杂音与噪点的技巧,那么让我们来实战一下吧!首先,打开PhotoShop软件,并导入您要去噪的图片。
接下来,点击滤镜菜单下的“噪点”选项,选择合适的去噪选项。
如果您的图片是彩色的,并且出现了彩色噪点,则可以选择“减少噪点”选项。
在去噪界面中,通过调整滑块的位置来逐渐减少噪点的程度,同时观察图片的变化。
当您认为噪点已经被有效去除,并且图像的细节并未受到太大的损失时,可以停止调整。
如果在去噪后,您发现图片的锐度有所下降,可以使用“锐化”工具对图像进行修复。
在工具栏中找到“锐化”工具,并选择合适的大小和强度,轻轻地对图片进行修复。
同场景多幅图像中的强噪声抑制
r c n tu tt e r s l i a e a c r ig t t n a d d v a i n o st e c u s . x e me t l e u t h w a e e o s c h e u t m g c o d o sa d e it fi i o r e E p r n a s l s o t t r n r o t m i r s h t h pr p e t o a e r ae no z r - e ie Ga sa o s r m li l o y i g s nd i fe tv n o os d me d C s pa t n e o m a no s us i n ie fo mu tp e c p ma e ,a se f ci e i h n n n
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CHEN ng bo , Ho — CHEN Zhe c e g , n n. h n a dTANG i g ta J -i n n
摄影艺术知识:摄影图像的去噪技巧
摄影艺术知识:摄影图像的去噪技巧在数码摄影时代,噪点成为了影响照片质量的一大问题。
噪点会破坏图片的细节和色彩效果,特别是在高感光度场合下,噪点会更为明显。
因此,去噪成为了数码摄影后期处理的必经之路。
本文将为大家介绍几种常见的去噪技巧以及它们的优缺点。
1.图像降噪滤波法图像降噪滤波法是一种常见的去噪技巧。
它通过滤波措施来实现去噪效果。
常见的降噪滤波器有中值滤波器和均值滤波器。
中值滤波器是将图像的每个像素点与其周围的像素点进行比较,然后取中值,以此取代原像素点的操作。
这种方法的优点是可以保持图像的边缘信息,不会模糊轮廓,避免产生糊燥感。
但是它会将图像的细节信息也进行平滑处理,因此对于一些需要保留细节信息的照片并不是很适用。
均值滤波器是取周围像素点的平均值代替原像素点。
它的去噪效果比中值滤波器更为平滑,但是由于使用平均值代替中心像素点,会产生模糊的效果,失去了一些细节信息。
2.时域降噪时域降噪是在时间轴方向对图像进行处理。
这种技巧基于图片的时间变化和特征,通过抑制信号中的噪音来降低图像噪点,改善图像质量。
常见的应用场景是在长时间曝光的拍摄过程中,因为图像处理设备本身的噪点或是环境噪点而导致的噪点问题。
3.频域降噪频域降噪是在频率轴方向上对图像进行处理,将噪点扫除在高频域。
它的基础理论是算法可以去除高频噪声,同时尽量保留图像的低频部分,从而避免图像出现虚假轮廓和失真的情况。
该方法主要通过傅里叶变换实现。
4.阈值降噪阈值降噪方法是通过设定一个阈值,在图像处理时只处理那些大于阈值的噪点,从而将所有小于阈值的噪点去掉。
该方法的优点是可以同时保留较强的图像细节和纹理,避免出现过度平滑的状况。
但是阈值的设置可能会导致图像细微的光影信息被过滤掉,导致图像失真。
需要根据实际情况调整阈值的设定。
以上就是几种常见的去噪技巧。
如果遇到图像噪点问题,可以根据实际情况选择合适的去噪技巧。
需要注意的是,除非非常明显的噪点,否则盲目去噪会使图像失真,因此需要谨慎处理。
图像处理中的图像去噪算法技巧分享
图像处理中的图像去噪算法技巧分享图像处理是一种对图像进行操作、修改和增强的技术。
其中,图像去噪是图像处理领域的一个重要技术,旨在消除图像中的噪声,提高图像的质量和清晰度。
本文将分享一些常用的图像去噪算法技巧,帮助读者理解和运用这些算法来改善图像质量。
1. 中值滤波法中值滤波法是一种简单但有效的图像去噪算法。
该算法通过取像素周围邻域中的中值作为该像素的值,来消除图像中的噪声。
由于中值滤波法对离群值具有很好的鲁棒性,因此在处理椒盐噪声等大量噪声像素的图像上表现优秀。
2. 均值滤波法均值滤波法通过对像素周围邻域的像素值进行平均来实现去噪。
该算法简单易懂,计算速度快,适用于噪声比较平均分布的图像。
然而,均值滤波法对图像细节的保留不够,容易使图像失去锐度。
3. 高斯滤波法高斯滤波法是一种基于高斯函数的图像去噪算法。
该算法通过对像素周围邻域的像素值进行加权平均来实现去噪。
与均值滤波法相比,高斯滤波法可以更好地保留图像细节,但会导致图像边缘模糊。
4. 双边滤波法双边滤波法是一种结合空间域和灰度相似性的图像去噪算法。
该算法通过使用像素的位置和灰度值之间的加权函数来平衡空间平滑和灰度平滑的效果。
双边滤波法能够有效去除噪声,同时保留图像的细节和边缘。
5. 小波去噪算法小波去噪算法利用小波变换对图像进行频域分析,将图像表示为不同频率的系数,然后根据阈值选择性地保留或丢弃部分系数,最后进行逆变换得到去噪后的图像。
小波去噪算法能够有效消除椒盐噪声和高斯噪声,但在处理强噪声时可能会导致图像细节损失。
6. 形态学滤波法形态学滤波法是一种基于形态学运算的图像去噪算法。
该算法通过腐蚀和膨胀操作改变图像的形状和结构,以消除噪声。
形态学滤波法适用于图像中存在连续噪点或线条的去噪任务,能够有效消除这些噪声,并保留图像的细节。
以上是一些常用的图像去噪算法技巧。
在实际应用中,根据具体的噪声类型和图像特点,选择合适的去噪算法能够显著改善图像质量。
图像编码中的条纹噪声抑制优化(二)
图像编码中的条纹噪声抑制优化引言:在图像编码领域,条纹噪声是一种常见的问题,它给图像的质量和细节带来了一定的影响。
为了提高图像的清晰度和减少条纹噪声,许多优化方法被提出和应用。
本文将探讨图像编码中的条纹噪声抑制优化的相关内容。
一、条纹噪声的成因与特点:条纹噪声是由图像传感器或图像采集设备的物理特性引起的。
其形成原因主要包括图像传感器的异质性和灯光频率的干扰。
条纹噪声会在图像中形成一系列的垂直或水平条纹,给图像的观感带来一定的干扰。
因此,条纹噪声的抑制成为了图像编码中的一项重要任务。
二、传统的条纹噪声抑制方法:以往的条纹噪声抑制方法主要包括滤波和后处理技术。
滤波技术通过设计合适的滤波器对图像进行滤波处理,从而减少条纹噪声的影响。
常用的滤波方法有中值滤波、均值滤波和高斯滤波。
这些方法能够有效地抑制条纹噪声,但同时也会带来图像细节信息的模糊。
后处理技术主要是在编码后通过图像处理的方法对图像进行修正,以减少条纹噪声的干扰。
例如,通过自适应增强和修正算法,可以有效地增强图像细节并降低条纹噪声的影响。
然而,这些方法需要对图像进行多次处理,会增加计算复杂度和延长编码时间。
三、基于深度学习的条纹噪声抑制优化:近年来,随着深度学习的发展,基于深度学习的条纹噪声抑制方法逐渐受到研究者的关注。
深度学习模型能够通过大量的样本学习到复杂的特征表达和图像修复能力,从而实现对条纹噪声的有效抑制。
基于深度学习的条纹噪声抑制方法主要通过训练深度卷积神经网络(DCNN)来实现。
通过输入带有条纹噪声的图像,网络能够学习到图像的低频信息和高频纹理信息,并恢复出清晰的图像。
这种方法在一定程度上克服了传统方法中存在的模糊问题,并且能够应对更加复杂的条纹噪声场景。
四、基于注意力机制的条纹噪声抑制优化:除了深度学习,注意力机制也被引入到条纹噪声抑制中,以进一步优化抑制效果。
注意力机制可以根据图像的内容和特征分布,自适应地调整网络的注意力权重,使得网络能够更加关注图像中重要的细节信息。
图像编码中的条纹噪声抑制优化(八)
图像编码中的条纹噪声抑制优化1. 引言在现代社会中,图像编码是一项重要的任务,它在许多应用中起着关键作用,如数字摄影、视频传输和医学成像等。
然而,图像编码中往往会出现条纹噪声,这对图像质量有着负面影响。
为了提高图像编码的质量,需要进行条纹噪声抑制优化的研究与实践。
2. 条纹噪声的成因条纹噪声是图像编码中常见的问题之一,它通常是由于图像采集设备的特性和环境因素所引起的。
例如,某些相机的感光元件排布不均匀,导致图像中出现了垂直或水平方向的条纹。
此外,光照不均匀、电源频率干扰等也可能导致条纹噪声的出现。
3. 初步处理方法为了抑制图像中的条纹噪声,可以采取一些初步的处理方法。
首先,可以利用图像采集设备自带的条纹消除功能,对图像进行处理。
其次,采用滤波器对图像进行平滑处理,以抑制条纹噪声的出现。
这些方法虽然可以一定程度上减轻条纹噪声,但效果有限,还需要进一步优化。
4. 基于频域分析的条纹噪声抑制方法频域分析是一种常用于图像处理的方法,它可以通过傅里叶变换将图像从空域转换为频域。
在频域中,可以通过对图像中条纹噪声频率的分析,设计相应的滤波器对噪声进行抑制。
常用的频域滤波方法包括带通滤波器和陷波滤波器等。
这些方法可以有效地抑制条纹噪声,提高图像质量。
5. 基于深度学习的条纹噪声抑制方法近年来,深度学习在图像处理领域取得了巨大的成功。
利用深度学习技术,可以训练出针对条纹噪声的神经网络模型。
这些模型可以学习到条纹噪声的特征,并通过神经网络的优化来抑制噪声,从而提高图像质量。
深度学习方法的优势在于可以自动学习特征,适用于各种类型的条纹噪声。
6. 结合多种方法的条纹噪声抑制优化为了提高条纹噪声抑制的效果,可以将多种方法进行结合和优化。
例如,可以先利用初步处理方法对图像进行预处理,再采用频域分析方法对图像进行滤波处理,最后利用深度学习方法进一步优化图像的质量。
这样综合应用多种方法可以最大程度地减轻条纹噪声,提高图像编码的效果。
图像编码中的条纹噪声抑制优化(四)
图像编码中的条纹噪声抑制优化引言随着数字图像技术的发展,图像编码在许多领域得到广泛应用。
然而,图像编码过程中经常出现的条纹噪声问题影响了图像质量,因此,如何进行条纹噪声抑制优化成为了研究的热点之一。
本文将探讨图像编码中的条纹噪声抑制优化的相关问题,并提出一种基于小波变换的条纹噪声抑制方法。
条纹噪声的成因与特点条纹噪声在图像编码中经常出现,它的成因主要有图像信号获取过程中的纹理、传感器阵列的逐行读出以及图像设备的频闪等因素。
条纹噪声的特点是频率较高、方向明确且重复规律。
这些特征使得条纹噪声对图像质量的影响不可忽视。
传统方法与其局限在图像编码领域,传统的条纹噪声抑制方法主要有滤波技术和频域滤波。
滤波技术通过设计合适的滤波模板对图像进行滤波处理,可以一定程度上降低条纹噪声的影响。
然而,滤波方法在抑制条纹噪声的同时也会导致图像细节信息的丢失,降低图像的清晰度和细腻度。
频域滤波方法则通过对图像进行频谱分析和处理,但该方法对条纹噪声的抑制效果较差,且易受到图像内容的干扰。
基于小波变换的条纹噪声抑制方法为了更好地抑制条纹噪声并保留图像细节信息,本文提出了一种基于小波变换的条纹噪声抑制方法。
小波变换是一种多尺度分析方法,可以将信号分解为不同分辨率的频带,从而更好地捕捉条纹噪声的特征。
首先,将图像进行小波变换得到高频子带和低频子带。
高频子带通常包含图像的细节信息,且受到噪声干扰的影响较大。
因此,我们采用门限滤波技术对高频子带进行去噪处理。
门限滤波技术通过设置合适的门限值将小于门限值的系数置零,从而抑制噪声。
同时,为了保留图像的边缘细节信息,我们还引入了边缘保护技术,通过适当调整门限值,实现对图像边缘的保护。
接下来,将处理后的高频子带和低频子带进行信号复原,即将各个子带进行合成还原为原始图像。
这一步骤可以通过小波反变换实现,将各个子带按照相应的权重进行逆变换,从而得到抑制了条纹噪声的图像。
为了进一步提高图像质量,我们还可以引入图像增强技术,对图像进行锐化或增强,使其更加清晰鲜明。
Photoshop去除图片噪点的方法和技巧
Photoshop去除图片噪点的方法和技巧Photoshop是一款功能强大的图像处理软件,可以用于图像编辑、调整和修复。
在处理图片时,有时候会出现噪点,这些噪点会影响图片的质量和清晰度。
本文将介绍一些使用Photoshop去除图片噪点的方法和技巧。
1. 了解噪点的类型在使用Photoshop去除图片噪点之前,我们需要先了解噪点的类型。
主要有色彩噪点和亮度噪点两种。
色彩噪点通常表现为图像中的颜色偏差,而亮度噪点则表现为图像中的颗粒状或条纹状杂色。
2. 调整图像的亮度和对比度首先,我们可以尝试调整图像的亮度和对比度来减少噪点的可见度。
在Photoshop中,可以通过“图像”菜单下的“调整”选项,选择“亮度/对比度”来进行调整。
适当增加图像的对比度和降低亮度可以减少噪点的出现。
3. 使用噪点滤波器Photoshop提供了一些噪点滤波器,可以用于去除图片中的噪点。
在“滤镜”菜单下,选择“降噪”选项,可以通过“减少噪点”、“中值”、“表面模糊”等滤镜来进行去噪处理。
根据图片中噪点的类型,选择适合的滤镜进行处理,可以有效地降低噪点的可见度。
4. 使用图层混合模式另一种去除图片噪点的方法是使用图层混合模式。
在Photoshop中,可以在图像的副本图层上应用不同的混合模式,如“柔光”、“线性减淡”等,来减少噪点的出现。
通过调整图层的不透明度,可以进一步降低噪点的可见度。
5. 利用毛玻璃效果在处理特定类型的噪点时,可以尝试利用Photoshop的毛玻璃效果来去除。
在“滤镜”菜单的“模糊”选项下,选择“表面模糊”,然后调整半径和阈值,可以模糊图像中的噪点,从而减少其可见度。
6. 尝试使用频率分离技术频率分离是一种高级的去噪方法,可以有效地去除噪点,同时保留图像的细节和纹理。
通过将图像分离成高频和低频部分,并对各个部分进行独立处理,可以更精确地去除噪点。
在Photoshop中,可以使用频率分离功能来实现这一目的。
7. 基于选择区域的局部去噪有时候,噪点只存在于图像的某些区域,而其他区域则相对较清晰。
生物医学图像处理中的噪声抑制技术优化
生物医学图像处理中的噪声抑制技术优化噪声抑制技术在生物医学图像处理中具有重要的意义,它可以提高图像质量,增强图像的清晰度和细节,并且对于后续的图像分析和诊断有着重要的影响。
然而,在生物医学图像处理中,由于医学影像设备的限制和图像采集过程中的不确定性,图像中往往会存在各种类型的噪声。
针对生物医学图像处理中的噪声抑制问题,研究人员提出了多种技术和算法,旨在优化噪声抑制效果,提高图像质量。
以下将介绍几种常见的噪声抑制技术优化方法。
首先,滤波器是最常用的噪声抑制技术之一。
通过选择适当的滤波器类型和参数,可以有效抑制图像中的噪声。
常见的滤波器包括均值滤波器、中值滤波器、高斯滤波器等。
在优化滤波器的选择和参数设置时,需要考虑噪声类型、噪声强度、图像结构以及所需保留的细节等因素。
此外,可以结合多种滤波器或使用混合滤波器进行噪声抑制,以提高处理效果。
其次,基于统计学的噪声建模和估计方法也常用于生物医学图像处理中的噪声抑制。
通过建立图像噪声的统计模型,可以更准确地估计噪声参数,从而优化噪声抑制算法。
常见的噪声模型包括高斯噪声、椒盐噪声、泊松噪声等。
根据不同的噪声模型,可以采用最小二乘估计、极大似然估计等方法进行噪声参数的估计。
通过准确估计噪声参数,可以更有效地抑制噪声,并提高图像质量。
此外,小波变换技术被广泛应用于生物医学图像处理中的噪声抑制。
小波变换具有多分辨率分析的优势,能够捕捉图像中的不同频率特征,并提供更好的噪声抑制效果。
常见的小波变换方法包括离散小波变换(DWT)、连续小波变换(CWT)等。
通过对图像进行小波变换,将图像信号转换到小波域中,可以通过对小波系数的阈值处理来抑制噪声。
优化小波变换的选择和阈值处理方法,可以进一步提高噪声抑制效果。
此外,近年来,基于深度学习的噪声抑制方法受到了广泛关注和研究。
深度学习模型具有强大的非线性拟合能力和自适应性,能够学习并提取图像中的特征,并对噪声进行建模和抑制。
通过训练深度神经网络,可以得到噪声抑制模型,并利用该模型对图像进行噪声抑制。
同场景多幅图像中的强噪声抑制
第2期
陈洪波 等: 同场景多幅图像中的强噪声抑制
211
(它的标准差 只有1.614 0),说明该独立分量在信 号的采集过程中变化不大,比较稳定;而对于IC2来 说,固定时间模式变化的幅度相对于IC1的变化幅度 要大得多(标准差 为27.105 3),说明该独立分量在 图像的采集过程中,变化大而不稳定。对于同场景 的多幅图像来说,IC1就是图像信号所对应的独立分 量,IC2就是噪声信号所对应的独立分量。所以,在 ICA对混合信号分解后,可以利用独立分量的固定 时间模式标准差来选择代表图像信号的独立分量。 标准差定义为:
参与分解的噪声图像幅数去噪效果与参与分解噪声图像幅数的关系32去噪结果与噪声强度之间的关系100l0o0102030405060708在噪声均值一定的情况下去噪效果与噪声方差的关系在不同的噪声强度下所得到的去噪效果不完显示了在噪声均值一定的情况下去噪效果与噪声方差之间的关系
第 39 卷 第 2 期 2010年3月
1
1.1
独立分量分析
独立分量分析介绍
独立分量分析是基于信号高阶统计量的信号处 理方法,其基本含义是将多道观测信号按照统计独 立的原则,通过优化算法分解为若干独立成分。 若不考虑时间因素,只考虑随机变量的形式, ICA的基本数学模型为:
m
X AS
s a
i 1
i i
(1)
式中 X ( x1 , x2 ,L , xn )T 为一 组 n 维随 机观测 向 量; S ( s1 , s2 ,L , sm ) T 为 m(m ≤ n) 个未知源信号; A ( a1 , a2 ,L , an ) T 为混合矩阵; ai 为ICA的基向量; A 、 S 未知。通过寻求线性变换 W ,使估计分量 Y WX 尽可能统计独立。对模型做以下的基本假 设: (1) 未知源信号 s1 , s2 ,L , sm 在统计意义上彼此独 立; (2) 源信号中至多只有一个服从高斯分布。 本文 使用FastICA算法对图像进行分解。 FastICA是一种基于固定点迭代的高效神经网 络算法[13],其本质是最小化估计分量互信息。互信 息的最小化等价于负熵最大化,负熵为: J ( yi ) c[ E{G( yi )} E{G(v )}]2 (2) 式中 G () 为任何非二次函数; c 为常数; v 为一 个标准化的( 即零均值单位方差的) 高斯变量; yi 假 设为零均值单位方差的随机变量。算法通过最大化 参照为: J G ( w) [ E{G (W T x )} E{G (v)}]2 (3) 寻找一个独立分量或投影追求方向 yi W T x 。 w 为 m 维向量,且满足约束条件 E{( w T x) 2 } 1 。从
图像噪声的抑制
图像噪声的抑制概述噪声对图像处理的影响很大,它影响图像处理的输入、采集和处理等各个环节以及输出结果。
因此,在进行其它的图像处理前,需要对图像进行去噪处理。
从统计学的观点来看,凡是统计特征不随时间变化的噪声称为平稳噪声,而统计特征随时间变化的噪声称为非平稳噪声。
幅值基本相同,但是噪声出现的位置是随机的,称为椒盐噪声;如果噪声的幅值是随机的,根据幅值大小的分布,有高斯型和瑞利型两种,分别称为高斯噪声和瑞利噪声。
由于去除噪声处理的原理和方法很多,这里只给出了简单的描述和我自己已实现的几种方法的java源代码。
常见的去噪处理有均值滤波,中值滤波,灰度最小方差均值滤波,K近邻平滑滤波,对称近邻均值滤波,西戈玛平滑滤波等。
均值滤波定义均值滤波方法是,对待处理的当前像素,选择一个模板,该模板为其邻近的若干个像素组成,用模板的均值来替代原像素的值的方法。
如下图,1~8为(x,y)的邻近像素。
权系数矩阵模板g = (f(x-1,y-1) + f(x,y-1)+ f(x+1,y-1) + f(x-1,y) + f(x,y) + f(x+1,y) + f(x-1,y+1) + f(x,y+1) + f(x+1,y+1))/9方法优缺点优点:算法简单,计算速度快;缺点:降低噪声的同时使图像产生模糊,特别是景物的边缘和细节部分。
源代码[java] view plain copyprint?1./**2.* 均值滤波3.* @param srcPath 图片的存储位置4.* @param destPath 图像要保存的存储位置5.* @param format 图像要保存的存储位置6.*/7.public static void avrFiltering(String srcPath,String destPat h, String format) {8.BufferedImage img = readImg(srcPath);9.int w = img.getWidth();10.int h = img.getHeight();11.int[] pix = new int[w*h];12.img.getRGB(0, 0, w, h, pix, 0, w);13.int newpix[] = avrFiltering(pix, w, h);14.img.setRGB(0, 0, w, h, newpix, 0, w);15.writeImg(img, format, destPath);16.}17./**18.* 均值滤波19.* @param pix 像素矩阵数组20.* @param w 矩阵的宽21.* @param h 矩阵的高22.* @return 处理后的数组23.*/24.public static int[] avrFiltering(int pix[], int w, int h) {25.int newpix[] = new int[w*h];26.ColorModel cm = ColorModel.getRGBdefault();27.int r=0;28.for(int y=0; y<h; y++) {29.for(int x=0; x<w; x++) {30.if(x!=0 && x!=w-1 && y!=0 && y!=h-1) {31.//g = (f(x-1,y-1) + f(x,y-1)+ f(x+1,y-1)32.// + f(x-1,y) + f(x,y) + f(x+1,y)33.// + f(x-1,y+1) + f(x,y+1) + f(x+1,y+1))/934.r = (cm.getRed(pix[x-1+(y-1)*w]) + cm.getRed(pix[x+(y-1)*w])+ cm.getRed(pix[x+1+(y-1)*w])35.+ cm.getRed(pix[x-1+(y)*w]) + cm.getRed(pix[x+(y)*w]) + cm.getRed(pix[x+1+(y)* w])36.+ cm.getRed(pix[x-1+(y+1)*w]) + cm.getRed(pix[x+(y+1)*w]) + cm.getRed(pix[x+1 +(y+1)*w]))/9;37.newpix[y*w+x] = 255<<24 | r<<16 | r<<8 |r;38.39.} else {40.newpix[y*w+x] = pix[y*w+x];41.}42.}43.}44.return newpix;45.}中值滤波定义中值滤波方法是,对待处理的当前像素,选择一个模板,该模板为其邻近的若干个像素组成,对模板的像素由小到大进行排序,再用模板的中值来替代原像素的值的方法。
利用同场景多幅图像进行图像降噪
a l l 2
,
来将拍摄 到的图像 进行 配准后再 利用类似平均值的方法进行降 噪。这当中硬 件的辅助为多幅图像的降噪实用性提供 了极大 的
断地发展完善 。文献 [ ]提 出利用独立分量分析利用独立分 量 5
分析方法将含噪 的同场景多 幅图像分解成 图像信号分量 和噪声 信号分量 , 这种方法的主要不 足在 于独立分 量分析 过程 的不 确
定性 以及需要较多 的输入 图像 才能达 到理 想效果 。文 献 [ ] 6 受
圉
单幅降噪 中结合相似 区块 进行处 理的 思路启发 , 用多幅有 视 采
mac i g meh d . thn to s Ke wo d y rs I g e osn Mu t l ma e F au e ta k Af n r n fr ma e d n iig lpe i g s i e t r r c f e t so m i a
A me o eued i l ht ni su dr i gt e sit odt n yi u igm t l i gso si cn t dt rdc i t o os n e g lh niv ycn iosb p tn u i e mae f a eseei h o ga p o e hh i s t i i n t l p a n s
多情 况下 , 图像 中的边 缘仍 然有不 自然的观感。 另一方面 , 了保 证曝光时 间较短 使图像清 晰则不 得不 使 为 用高感光 度拍 摄 , 图像 噪点 的问题 就愈发 明显。为 了去除 图像
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Abstract : A met hod for reducing speckle noise in multiple cop y images wit hin identical scenario based on in2 dependent co mponent analysis is p ropo sed. It is supposed t hat t he original image and noise are mut ually inde2 pendent in multiple copy images wit hin identical scenario . The independent component analysis is used to de2 co mpo se t he multiple copy images so as to separate t he original image signal f ro m noisy images. Experimental result s show t he effectiveness of t he propo sed met hod.
( 1. 湖南文理学院计算机科学与技术学院 , 湖南 常德 415000 ; 2. 中南大学信息物理工程学院生物医学工程研究所 , 湖南 长沙 410083 )
摘 要 : 提出采用独立分量分析法去除同场景多幅图像中斑纹噪声的方法 。包含在同场景多幅图像中的图 像信号和噪声信号可以认为是相互独立的 ,独立分析方法则可以用来对这些图像进行分解 ,并将它们进行有效地 分离 ,以达到滤除图像中的斑纹噪声 。实验结果表明 ,利用同场景多幅图像来进行去噪的效果比对单幅图像去噪 的效果要好 ; 和平均法 、 平均同态维纳法和同态维纳平均法等方法进行比较 , 该方法能更好地滤除同场景多幅图 像中的斑纹噪声 。 关键词 : 独立分量分析 ; 斑纹噪声 ; 同场景多幅图像 中图分类号 : TP 391. 41 文献标志码 : A
Keywords : independent co mponent analysis ; speckle noise ; multiple copy images
0 引 言
斑纹噪声是图像中的常见噪声之一 。如合成孔径雷达 图像呈现随机分布的斑点状强噪声 , 致使图像后续处理如 图像分割 、 特征提取等受到严重的影响 。另外在医学超声 图像中 ,由于大量随机散射子的存在 ,会造成超声图像中像 素点的灰度随机起伏 ,形成斑纹噪声 ,从而影响了超声图像 的成像质量 。斑纹噪声属于乘性噪声 , 给图像处理增加了 麻烦 。对于斑纹噪声的抑制过程 , 目前大多数方法都是基 于同态滤波的方法[ 1 - 5 ] , 所谓同态滤波就是先采用同态变 换 ( 对数变换) 把乘性噪声变换为加性噪声 , 以去掉噪声与 信号的相依性 ; 然后应用加性噪声的滤波方法 ( 如维纳滤 波、 小波阈值滤波等) 进行处理 ; 最后 ,借助同态逆变换得到 消噪后的结果图像 。对于单幅图像的噪声抑制 , 同态滤波 方法的效果是比较好的 , 但离实际应用要求还存在一定的 距离 。
第 31 卷 第5期 2009 年 5 月
文章编号 : 10012506X(2009) 0521051204
系统工程与电子技术 Systems Engineering and Elect ro nics
Vol. 31 No . 5 May 2009
同场景多幅图像斑纹噪声抑制方法
陈洪波1 ,2 , 汤井田2 , 陈真诚2
图1 图像信号分量和噪声信号分量 。两个独立分量经 matlab 中的 ‘mat2gray’ 命令转换成灰度信号显示
一幅用于分解的原图像转换成 M 3 N × 1 ( M 和 N 分别是图 ) 像的宽和高 的列向量 , 然后将所有列向量组成一个矩阵 , 即数据矩阵 X1 。用 Fast ICA 算 法 对 X1 进 行 ICA 分 解 , - 1 Y 1 = W1 X 1 或 X 1 = W1 Y 1 , 矩阵 Y 1 的各行是分解出来的在 时间上独立的分量 , 而权值矩阵的逆 W1- 1 的每一列代表相 应 IC 的固定空间模式 。 在 SICA 方式中 , 先将每一幅用于分解的图像转换成
Method f or reducing speckle noise in multiple copy images within identical scenario
C H EN Ho ng2bo 1 ,2 , TAN G J ing2tian2 , C H EN Zhen2cheng2
( 1 . De pt. of Com p uter S cience and Technolog y , H unan Uni v . of A rts and S cience , Chang de 415000 , Chi na; 2 . I nst. of B iomedical Engi neeri n g , S chool of I nf o2p h ysics and Geom atics En gi neeri ng , Cent ral S out h Uni v . , Changsha 410083 , Chi na)
( 4)
满足
( 5) 当优化问题收敛时 , 每个 wi ( i = 1 , …, n) 给出分离矩阵 W 的一个行向量 , 从而由 s = Wx 给出 ICA 问题的解 。
T T E{ ( wk x ) ( wj x ) } = δ jk
2 基于 ICA 的去噪方法
2. 1 ICA 分解 根据用于 ICA 分解的数据矩阵组成方式的不同 , ICA 可以分为两种方式[ 11 - 12 ] : 时域 ICA ( temporal ICA , TICA ) 和空域 ICA ( spatial ICA , SICA) 。在 TICA 方式中 , 先将每
・1052 ・ 获取更好的去噪结果 。
系统工程与电子技术
第 31 卷
1 独立分量分析
ICA 是基于信号高阶统计量的信号处理方法 , 其基本 含义是将多道观测信号按照统计独立的原则通过优化算法 分解为若干独立成分 。该方法在盲源信号分离 、 生物医学 工程 、 图像处理等领域已得到了较成功地应用[ 7 - 9 ] 。 若不考虑时间因素 ,只考虑随机变量的形式 , ICA 的基 本数学模型为
m
1 ×M 3 N ( M 和 N 分别是图像的宽和高) 的行向量 , 然后将 所有行向量组成一个矩阵 , 即数据矩阵 X2 。采用 Fast ICA
X = AS =
i =1
sa ∑
i
i
( 1)
式中 , X = ( x1 , x2 , …, x n ) T 为一组 n 维随机观测向量 ; S = ( s1 , s2 , …, sm ) T 为 m ( m ≤n) 个未知源信号 ; A = ( a1 , a2 , …, T an ) 为混合矩阵 ; ai 是 ICA 的基向量 ; A 、 S 未知 。通过寻 求线性变换 W , 使得估计分量 Y = WX 尽可能统计独立 。对 这个模型作基本假设 : ( 1) 未知源信号 s1 , s2 , …, sm 在统计 意义上彼此独立 ; ( 2 ) 源信号中至多只有一个服从高斯 分布 。 在众多的 ICA 分解方法中 , 由于 Fast ICA 的收敛性较 好 ,被广泛地接受 。Fast ICA 是一种基于固定点迭代的高 效神经网络算法[ 10 ] 。其本质是最小化估计分量互信息 。 互信息的最小化等价于负熵最大化 ,负熵的近似表达式为 2 ( 2) J ( y i ) ≈ c[ E{ G( y i ) } - E{ G( v) } ] ) 为任何非二次函数 , c 为常数 , v 为一个标准化的 式中 , G(・ ( 即零均值单位方差的) 高斯变量 , y i 假设为零均值单位方 差的随机变量 。算法通过最大化参照 T 2 ( 3) J G( w) ≈ [ E{ G( W x) } - E{ G( v) } ] 寻找一个独立分量 (independent co mpo nent , IC) 或投 影追求方向 yi = wT x 。这里 w 为 m 维向量 , 且满足约束条 件 E{ ( wT x) 2 } = 1 。从而 , ICA 模型估计可归结为如下优化 问题 :
收稿日期 :2008 - 01 - 26 ; 修回日期 :2008 - 09 - 02 。
随着科学技术的迅速发展 ,图像采集设备发展很快 ,成 像技术的硬件限制越来越小 , 对同一场景实时地采集多幅 图像来进行处理已成为可能 。一个比较好的去噪方法就是 利用同一场景的多幅图像来进行去噪[ 6 ] 。一般地 , 利用同 场景多幅图像来进行去噪比针对单幅图像的去噪效果要 好 ,因为可以利用到更多的噪声信息 ,更有利于将信号和噪 声进行分离 。 抑制同场景多幅图像中的斑纹噪声最简单的方法是将 这些图像中的对应像素值进行平均 。当图像幅数达到一定 数量时 ,去噪的效果还是比较好的 , 理论上来说 , 当图像幅 数达无穷大时 ,去噪效果最好 。在多幅图像中 ,如果成像的 场景不变 ,图像信号也是稳定不变的 , 只有噪声在发生改 变 ,此时噪声信号和图像信号可以看成是相互独立的 。独 立分量分析 (independent component analysis , ICA ) 方法可 以有效地将相互独立的信号进行分离 。本文利用独立分量 分析方法来对含有斑纹噪声的同场多幅图像进行去噪 , 以
n
对 X2 作 ICA 分解 , Y2 = W2 X2 或 X2 = W2- 1 Y2 , 则 Y2 的各行 是从图像分解得到的相互独立的空间分量 , 而权值矩阵的 逆 W 2- 1 的每一列则代表相应 IC 的固定时间模式 。 将 ICA 用于图像处理的过程中 , 一般情况下 , 一幅图 像的像素数目远远多于图像的数目 , 采用 TICA 方式作 ICA 分解 ,其运算量远高于 SICA 方式 。另外 , 噪声在空间 上都是随机的 ,图像信号在空间模式上也有较大的变化 ,若 采用 TICA 方式进行分解 , 噪声的空间模式和图像信号的 空间模式很难分开 ; 而在时间模式上 , 虽然噪声也是随机 的 ,变化比较大 ,但图像信号的时间模式是很稳定的 , 变化 较小 , 这可以用于选择表示图像信号 IC , 有利于将图像信 号和噪声信号得到有效地分离 。基于以上两点考虑 , 本文 采用 SICA 方式对图像进行分解 。 2. 2 选择图像信号 IC 图 1 显示了同场景多幅噪声图像经过 Fast ICA 分解 后 ,所得到的 IC ,以及它们的固定时间模式和标准差 σ 。经 过 ICA 分解后 ,假设得到两个独在空间上相到独立的 IC 。 对于 IC1 来说 , 固定时间模式的变化幅度较大 ( 标准差 σ为 8 . 189 3) , 说明 IC1 表示的信号在采集过程中变化大 , 不稳 定 ; 而对于 IC2 ,固定时间模式变化幅度很 说明 IC2 表示的信号在采集过程中变化小 , 比较稳定 。对于同场景的多幅图像来说 , IC1 可以认为是 噪声信号 IC ,IC2 可以认为是图像信号 IC 。ICA 对混合信 号分解后 ,可以利用固定时间模式的标准差来选择图像信 号 IC 。标准差被定义为