小波阈值去噪及MATLAB仿真
小波图像去噪及matlab分析
小波图像去噪及matlab实例图像去噪图像去噪是信号处理的一个经典问题，传统的去噪方法多采用平均或线性方法进行，常用的是维纳滤波，但是去噪效果不太好（维纳滤波在图像复原中的作用）。
小波去噪随着小波理论的日益完善，其以自身良好的时频特性在图像去噪领域受到越来越多的关注，开辟了用非线性方法去噪的先河。
具体来说，小波能够去噪主要得益于小波变换有如下特点：（1）低熵性。
小波系数的稀疏分布，使图像变换后的熵降低。
意思是对信号（即图像）进行分解后，有更多小波基系数趋于0（噪声），而信号主要部分多集中于某些小波基，采用阈值去噪可以更好的保留原始信号。
（2）多分辨率特性。
由于采用了多分辨方法，所以可以非常好地刻画信号的非平稳性，如突变和断点等（例如0-1突变是傅里叶变化无法合理表示的），可以在不同分辨率下根据信号和噪声的分布来消除噪声。
（3）去相关性。
小波变换可对信号去相关，且噪声在变换后有白化趋势，所以小波域比时域更利于去噪。
（4）基函数选择灵活。
小波变换可灵活选择基函数，也可根据信号特点和去噪要求选择多带小波和小波包等（小波包对高频信号再次分解，可提高时频分辨率），对不同场合，选择不同小波基函数。
根据基于小波系数处理方式的不同，常见去噪方法可分为三类：（1）基于小波变换模极大值去噪（信号与噪声模极大值在小波变换下会呈现不同变化趋势）（2）基于相邻尺度小波系数相关性去噪（噪声在小波变换的各尺度间无明显相关性，信号则相反）（3）基于小波变换阈值去噪小波阈值去噪是一种简单而实用的方法，应用广泛，因此重点介绍。
阈值函数选择阈值处理函数分为软阈值和硬阈值，设w是小波系数的大小，wλ是施加阈值后小波系数大小，λ为阈值。
（1）硬阈值当小波系数的绝对值小于给定阈值时，令其为0，而大于阈值时，保持其不变，即：（2）软阈值当小波系数的绝对值小于给定阈值时，令其为0，大于阈值时，令其都减去阈值，即：如下图，分别是原始信号，硬阈值处理结果，软阈值处理结果。
matlab小波变换信号去噪
MATLAB小波变换信号去噪引言小波变换是一种多尺度分析方法，广泛应用于信号处理领域。
由于小波变换具有良好的时频局部性质，可以将信号分解为不同频率和时间分辨率的成分，因此被广泛应用于信号去噪领域。
本文将介绍如何使用MATLAB进行小波变换信号去噪的方法。
MATLAB中的小波变换在MATLAB中，可以使用Wavelet Toolbox中的wavedec函数进行小波分解，使用wrcoef函数进行重构。
具体步骤如下：1.导入待处理的信号数据。
2.选择适当的小波基函数和分解层数。
3.使用wavedec函数对信号进行小波分解，得到分解系数。
4.根据阈值方法对分解系数进行去噪处理。
5.使用wrcoef函数对去噪后的分解系数进行重构，得到去噪后的信号。
6.分析去噪效果并进行评估。
下面将逐步详细介绍这些步骤。
选择小波基函数和分解层数小波基函数的选择在小波分析中非常重要，不同的小波基函数适用于不同类型的信号。
常用的小波基函数有Daubechies小波、Haar小波、db2小波等。
根据信号的特点和分析需求，选择合适的小波基函数是非常重要的。
在MATLAB中，可以使用wname函数查看支持的小波基函数。
可以通过比较不同小波基函数的性能指标来选择合适的小波基函数。
常见的性能指标包括频率局部化、时频局部化和误差能量。
选择分解层数时，需要根据信号的特点和噪声的程度来决定。
一般而言，分解层数越高，分解的细节系数越多，信号的时间分辨率越高，但运算量也会增加。
小波分解使用wavedec函数对信号进行小波分解。
函数的输入参数包括待分解的信号、小波基函数名称和分解层数。
函数输出包括近似系数和细节系数。
[C, L] = wavedec(x, level, wname);其中，x是待分解的信号，level是分解层数，wname是小波基函数名称。
C是包含近似系数和细节系数的向量，L是分解的长度信息。
根据分解层数，可以将分解系数划分为不同频带的系数。
小波去噪及其MATLAB中的函数
一、小波去噪中信号阈值的估算
信号去噪是信号处理领域的经典问题之一。 传统的去噪方法主要包括线性滤 波方法和非线性滤波方法，如中值滤波和 wiener 滤波等。传统去噪方法的不是 在于使信号变换后的熵增高、 无法刻画信号的非平稳特性并且无法得到信号的相 关性。为了克服上述缺点，人们开始使用小波变换解决信号去噪问题。 小波变换具有下列良好特性： (1) 低熵性：小波系数的稀疏分布，使信号变换后的熵降低； (2) 多分辨率特性：可以非常妤地刻画信号的非平稳特性，如边缘、尖峰、 断点等； (3) 去相关性：可取出信号的相关性，且噪声在小波变换后有白化趋势，所 以比时域更利于去噪； (4) 选基灵活性：由于小波变换可以灵活选择基函数，因此可根据信号特点 和去噪要求选择适合小波。 小波在信号去噪领域已得到越来越广泛的应用。 阈值去噪方法是一种实现简 单、效果较好的小波去噪方法。阈值去噪方法的思想就是对小波分解后的各层系 数中模大于和小于某阈值的系数分别处理， 然后对处理完的小波系数再进行反变 换，重构出经过去噪后的信号。下面从阈值函数和阈值估计两方面对阈值去噪方 法进行介绍。 1．阈值函数 常用的阈值函数主要是硬阈值函数和软阈值函数。 (1)硬阈值函数。表达式为 ( w) wI (| w | T ) ，如图 4.18 所示，其中横坐标 表示信号的原始小波系数，纵坐标表示阈值化后的小波系数。 (2)软阈值函数。 表达式为 ( w) ( w sgn( w)T ) I (| w | T ) ， 如图 4.19 所示， 其中横坐标表示信号的原始小波系数，纵坐标表示阈值化后的小波系数。
2 2
/N。
/ N ，则
1 2 2 2 t (Y ) Y ER(t ) n E V , t (Y ) N N 1 2 2 E t (Y ) X X Y 2 t (Y ) X , X Y N 最后可得到风险函数的表达式： ET (t )
完整版)小波变换图像去噪MATLAB实现
完整版)小波变换图像去噪MATLAB实现本论文旨在研究数字图像的滤波去噪问题，以提高图像质量。
数字图像处理(Digital Image Processing。
DIP)是指用计算机辅助技术对图像信号进行处理的过程。
DIP技术在医疗、艺术、军事、航天等图像处理领域都有着十分广泛的应用。
然而，图像的采集、获取、编码和传输的过程中，都存在不同程度被各种噪声所“污染”的现象。
如果图像被污染得比较严重，噪声会变成可见的颗粒形状，导致图像质量的严重下降。
因此，通过一些卓有成效的噪声处理技术后，尽可能地去除图像噪声，有利于进一步的对图像进行如特征提取、信号检测和图像压缩等处理。
小波变换处理应用于图像去噪外，在其他图像处理领域都有着十分广泛的应用。
小波定义为对给定函数局部化的新领域，小波可由一个定义在有限区域的函数Ψ(x)来构造，Ψ(x)称为母小波，或者叫做基本小波。
一组小波基函数，{Ψa,b(x)}，可以通过缩放和平移基本小波来生成。
当a=2j和b=ia的情况下，一维小波基函数序列定义为Ψi,j(x)=2-j2Ψ2-jx-1.函数f(x)以小波Ψ(x)为基的连续小波变换定义为函数f(x)和Ψa,b(x)的内积。
在频域上有Ψa,b(x)=ae-jωΨ(aω)。
因此，本论文以小波变换作为分析工具处理图像噪声，研究数字图像的滤波去噪问题，以提高图像质量。
当绝对值|a|减小时，小波函数在时域的宽度会减小，但在频域的宽度会增大，同时窗口中心会向|ω|增大的方向移动。
这说明连续小波的局部变化是不同的，高频时分辨率高，低频时分辨率低，这是小波变换相对于___变换的优势之一。
总的来说，小波变换具有更好的时频窗口特性。
噪声是指妨碍人或相关传感器理解或分析图像信息的各种因素。
噪声通常是不可预测的随机信号。
由于噪声在图像输入、采集、处理和输出的各个环节中都会影响，特别是在输入和采集中，噪声会影响整个图像处理过程，因此抑制噪声已成为图像处理中非常重要的一步。
小波阈值去噪matlab程序
小波阈值去噪matlab程序小波阈值去噪是一种常用的信号处理方法，可以在Matlab中使用Wavelet Toolbox来实现。
下面是一个简单的小波阈值去噪的Matlab程序示例：matlab.% 生成含有噪声的信号。
t = 0:0.001:1;y = sin(2pi100t) + randn(size(t));% 进行小波阈值去噪。
wname = 'db4'; % 选择小波基函数。
level = 5; % 选择分解的层数。
noisySignal = wdenoise(y, 'DenoisingMethod','UniversalThreshold', 'ThresholdRule', 'Soft', 'Wavelet', wname, 'Level', level);% 绘制结果。
figure.subplot(2,1,1)。
plot(t,y)。
title('含噪声信号')。
subplot(2,1,2)。
plot(t,noisySignal)。
title('去噪后信号')。
在这个示例中，首先生成了一个含有噪声的信号，然后使用`wdenoise`函数进行小波阈值去噪。
在`wdenoise`函数中，我们选择了小波基函数为db4，分解的层数为5，DenoisingMethod为UniversalThreshold，ThresholdRule为Soft。
最后绘制了含噪声信号和去噪后的信号。
需要注意的是，小波阈值去噪的具体参数选择和调整需要根据实际情况进行，上述示例仅供参考。
希望这个简单的示例可以帮助你开始在Matlab中实现小波阈值去噪。
小波去噪及其在MATLAB中的实现
每次分解都能有效的去除一部分噪声。
其 中 为原始信号 ， ｎ分解步数 ， ／为小波基 函数 。该 函 ｕｔ ｆ＇ 数分解 可得 Ｃ和 Ｌ两个 向量 ， 其组成如图 ２ ：
ｃ向量
三５ （）
（） ５
（） ５
Ｌ ）
摘要 ： 实际采样信号不可避免 的会 受到噪声的干扰 ， 因此特征提取是故障诊断 中的一个重要环节。小波是一种信号的时间一频 率分
析方法 ， 在去除噪声方面有着显著的效果 。文章对此在 ＭＡ Ｌ Ｂ环境 下做 了 ＴＡ 详尽 的仿真研 究， 有效的去除 了信号中的噪声 。
关键词 ： 征提取 ； 波变换； 特 小 去噪 ； ＴＬ Ｂ ＭＡ Ａ
Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎｏ１ ， ０ ８ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ． １ ２ ０ ｉ
小波去噪及其在 ＭＡ Ｌ Ｂ中的实现 ＴＡ
吕 营， 朱成 实 ， 李铁 军
（ 沈阳化工学 院 机械工程学院 ， 辽宁 沈 阳 １０４ ） １２ １
以有效 去除信号 中的噪声 。
其 中 ｄ为含有 噪声 的信 号 为无噪 声的信号 ， ｉ 为独立
同分布 的高斯 白噪声 ＮＯ１， （， ｓ为噪声水平 ， ） Ⅳ为信号的长度 。 为 了从含 噪信 号中得 到 目标信号 ，可 以利用信号和噪声 在小波变换下的不 同特性对小波分解 的系数进行处理 ，达到
１ 小 波变换
信 号和噪声分离 的 目的【 １ 】 实际工程应用 中， 。在 有用 的信号通 常表现为低 频信 号或是一些相对平稳 的信号 ，而噪声信号则 通 常表现为高频信号 ， 以可以先对含噪信号进行小波分解 ， 所
以三层分解为例 ， 如图 １ 所示 ：
matlab 小波变换软阈值
matlab 小波变换软阈值小波变换软阈值是一种常用的信号处理技术，可以用于信号去噪和压缩。
在MATLAB中，可以使用wavethresh函数来实现小波变换软阈值处理。
首先，你需要使用wavedec函数对信号进行小波分解，得到小波系数。
然后，可以使用thselect函数来选择软阈值的阈值值。
最后，利用wdencmp函数对小波系数进行软阈值处理，实现信号的去噪或压缩。
在MATLAB中，你可以按照以下步骤来实现小波变换软阈值处理：1. 使用wavedec函数对信号进行小波分解，得到小波系数。
例如，[C,L] = wavedec(x,n,'wname')，其中x为输入信号，n为分解层数，'wname'为小波基名称。
2. 使用thselect函数来选择软阈值的阈值值。
例如，thr = thselect(C,'rigrsure')，这里选择了Rigorous sure阈值。
3. 利用wdencmp函数对小波系数进行软阈值处理。
例如，xd = wdencmp('gbl',C,L,'wname',n,thr,'s')，这里'gbl'表示全局阈值，'wname'为小波基名称，n为分解层数，'s'表示软阈值处理。
需要注意的是，在实际使用中，你需要根据具体的信号特点和处理需求来选择合适的小波基、分解层数和阈值选择方法。
另外，小波变换软阈值处理也涉及到阈值的选取和参数的调节，需要结合实际情况进行调试和优化。
总之，MATLAB提供了丰富的小波变换函数和工具，可以帮助你实现小波变换软阈值处理，从而对信号进行去噪和压缩。
希望这些信息能够帮助到你。
小波阈值滤波matlab代码
小波阈值滤波matlab代码小波阈值滤波是一种常用的信号处理方法，用于去除信号中的噪声。
在Matlab中，可以使用Wavelet Toolbox来实现小波阈值滤波。
以下是一个简单的小波阈值滤波的Matlab代码示例：```matlab% 加载信号load('signal.mat'); % 假设信号保存在signal.mat文件中 % 设置小波基和阈值wavelet = 'db4'; % 选择小波基level = 5; % 小波变换的层数threshold = 0.1; % 阈值% 对信号进行小波变换[c, l] = wavedec(signal, level, wavelet);% 计算阈值sigma = median(abs(c)) / 0.6745; % 用中值绝对偏差估计信号的标准差threshold = sigma * sqrt(2 * log(length(signal))); % 使用经验公式计算阈值% 应用阈值c_hat = wthresh(c, 's', threshold); % 确保小于阈值的系数被置为0% 重构信号signal_hat = waverec(c_hat, l, wavelet);% 绘制原始信号和滤波后的信号figure;subplot(2,1,1);plot(signal);title('原始信号');subplot(2,1,2);plot(signal_hat);title('滤波后的信号');```该代码首先加载了一个信号，然后设置了小波基和阈值。
接下来，通过使用`wavedec`函数对信号进行小波变换，得到小波系数和长度。
然后，通过计算阈值，使用`wthresh`函数对小波系数进行阈值处理，将小于阈值的系数置为0。
最后，通过使用`waverec`函数对处理后的小波系数进行重构，得到滤波后的信号。
小波去噪matlab代码
小波去噪matlab代码以下是一段使用小波去噪的 Matlab 示例代码：% 载入待处理的信号，这里将代表信号命名为 Sload signal.mat% 将信号做小波变换，将小波变换结果保存在 A 中[C,L] = wavedec(S,4,'db4');A = wrcoef('a',C,L,'db4',4);% 计算小波图形的阈值，使用一个固定值或自适应阈值thr = 0.15; % 使用一个固定的阈值，可以根据实际情况调整% 定义阈值类型，默认使用定值阈值thresholdType = 's';% 根据阈值将 A 中的小波系数进行阈值处理switch thresholdTypecase 's' % 定值阈值A(abs(A) < thr) = 0;case 'h' % 硬阈值A = wthcoef('h',A,thr);case 's' % 软阈值A = wthcoef('s',A,thr);end% 将处理后的小波系数进行重构，得到去噪效果更好的信号S_denoise = waverec(A,L,'db4');% 显示原始信号和处理后的信号subplot(2,1,1)plot(S)title('Original Signal')subplot(2,1,2)plot(S_denoise)title('Denoised Signal')该代码载入一个信号，执行小波变换，然后使用固定阈值处理小波系数，最后通过逆小波变换方式重构信号。
在具体应用中，可以根据需要调整使用方法和阈值数值，以达到更好的去噪效果。
小波去噪MATLAB实现
第4章医学图像小波去噪的MATLAB实现4.1 小波基的确定不同的小波基具有不同的时频特征，用不同的小波基分析同一个问题会产生不同的结果，故小波分析在应用中便存在一个小波基或小波函数的选取和优化问题。
我们在应用中要把握小波函数的特征，根据应用需要，选择合适的小波基。
在小波分析应用中要考查小波函数或小波基的连续性、正交性、对称性、消失矩、线性相位、时频窗口的中心和半径以及时频窗的面积等，这些特征关系到如何选择合适的小波基。
本节选取了一些常见的小波基，首先固定小波分解层数和阈值，然后改变小波基，运行结果。
通过计算峰值信噪比(PSNR)来判定哪个小波基对医学图像去噪效果好。
下表为不同小波基去噪前带噪图像的峰值信噪比（PSNR）和去噪后图像的峰值信噪比（PSNR），通过峰值信噪比对不同小波基的去噪效果进行评价，从而选出对图像去噪效果较好的小波基。
表4-1 不同小波基去噪后图像的峰值信噪比通过去噪效果图4-1和表4-1以及图像评价原则我们可以很容易选出对图像去噪效果好，而又很好的保持图像细节的小波基。
从图4-1中我们可以看出选用sym3小波基去噪后噪声得到了明显的抑制，但是图像的细节被弱化了，读图有所影响。
选用sym5小波基去噪后，噪声没有得到很好的抑制，而且图像细节已明显消损，对读图有所影响。
选用coif2小波基对图像进行去噪后，噪声得到一定的抑制，图像的细节保持的也很好。
选用coif5小波基对图像去噪后，图像细节明显消损，对读图有所影响。
选用db2小波基对图像去噪后图像的噪声虽然得到抑制但细节变得模糊，很难辨别。
选用db6小波基对图像进行去噪后，图像失真比较明显。
从表4-1中可以看出去噪后图像的PSNR ,其中使用coif2小波基去噪后图像的PSNR最大，通常峰值信噪比PSNR愈大愈好。
实验结果如图4-1所示：原始图像 加噪图像图4-1 不同小波基去噪效果图综上所述，coif2小波基去噪效果很好，所以本次课程设计中我选择coif2小波基进行医学图像小波去噪方法研究。
改进的小波阈值去噪方法及其在MATLAB中的仿真
中图分类号： Ｎ １．２ 文献标识码： Ｔ ９１７ Ａ
Ｄ Ｉ Ｏ 编码 ：０ ３ ６ ／．ｓ ．０ ６—１ ５ ．０ ０ ０ ．２ １ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ｓ ３ ５ ２ １ ．２ １ １
Ｉ ｐｒ ｖ ｄ Ｗ ａ ｅ ｅ ｍ ｏｅ ｖ ｌ ｔＴｈｒ ｓ ｌ ｎ ｉｉ ｇ Ｍ ｅ ｈｏ ｎｄ ｅ ｈｏ ｄ Ｄｅ ｏ ｓｎ ｔ ｄａ Ｉ ｓ Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ Ｕｓｎｇ Ｍ ＡＴＬＡＢ ｔ ｉ ｌ ｔｏ ｉ
尖峰 、 断点 等 ， 以便 于特征 提取 和保 护 ；
３ 去相 关性 。 因为 小 波变 换 可 以对 信号 进 行 ） 去相关 ， 噪 声 在 变 换 后 有 白化 趋 势 ， 以 在 小 波 且 所
域 比在 时域更 利 于去 噪 ；
区分信号 中 的突变 部 分 和 噪声 ， 从而 实 现 对 信号 的 降 噪 。小 波去 噪就 是 利用 具 体 问 题 的先 验 知 识 ， 根
改进 的小 波 阈值 去 噪方法 及其 在 ＭＡ Ｌ Ｂ 中的仿 真 ＴＡ
１１ ２
文章编号 ：０ ６１５ （０ ０ ０ －１ １ ４ １０ —３５ ２ １ ） ２ ２ － ０ ０
改 进 的 小 波 阈值 去 噪 方 法 及 其 在 ＭＡ Ｌ Ｂ 中 的 仿 真 Ｔ Ａ
李树 钰
（ 西安 石 油大 学 机械 工程 学 院 ， 西安
Ｌ ｈ ｙ ＩＳ ｕ— ｕ
（ ｃ ｏｌ ｆ ｅ ｈ ｉ ａ Ｅ ｇｎｅｉｇ Ｘ ’ ｈｙｕＵ ｉ ｒ ｔ， ｉ ｎ ７ ０ ６ Ｃ ｉａ Ｓ ｈｏ ｏ ｃ ｎａ ｌ ｎ ｉｅｒ ， ｉ ｎＳ ｉ ｎｖ ｓｙ Ｘ ’ ０ ５， ｈｎ ） Ｍ ｃ ｎ ａ ｏ ｅｉ ａ １
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ： Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｅ ｅ ａ ｖ ｌｔｄ ｎ ｉｉ ｇ ｍｅｈ ｄ ｒ ｏ ａ ｅ ｎｄ ａ ｌｚ ｄ．Ｏｎ ｔ ｅ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ，ｓ ｖ ｒ ｌｗａ ｅ ｅ ｅ ｏｓｎ ｔ ｏ ｓ ａ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ａ ｎａｙ ｅ ｈ ｓ ｂ ｓ ｓ，ａ ｎ ｗ ｈ ｅ ｈ ｌ ｕ ｃ ｉｎ ｉ ｏ ｓｒ ｃ ｅ ａｅ ｅ ｔ ｒ ｓ ｏ ｄ ｆ ｎ ｔｏ ｓｃ ｎ ｔｕ ｔｄ．Ｔｈ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｆｔ ｒ ｓ ｏｄ ｓ ｌ ｃｉ ｇ ｉ ｄ ｅ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔｏ ｈ ｅ ｈ ｌ ｅｅ ｔｎ ｓｍａ ｅ．Ｓ ｍｕ ａ ｉ ｌ— ｔｏ ｘ ｅ ｉ ｎ ｆ ｓｇ ａ ｅ ｏ ｓｎ ｓ ｃ ｒｉ ｄ ｕ ｓｎｇ ＭＡＴＬ ｉｎ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｉ ｎ ｌ ｄ ｎ ｉｉｇ ｉ ａ ｒｅ ｏ ｔ ｕ ｉ ＡＢ ｏｔ ｒ Ｔ ｅ ａ ｖ ｎａ ｅ ｏ ｍｐ ｏ ｅ ｓ ｆｗａｅ． ｈ ｄ ａ ｔｇ ｆｉ ｒｖ ｄ ｗａ ｅ ｅ ｅ ｏｓｎ ｔ ｏ ｓ ｄ ｍｏ ｔａｅ ｖ ｌｔｄ ｎ ｉｉ ｇ ｍｅｈ ｄ ｉ ｅ ｎｓｒ ｔ ｄ，ａ ｄ ｂｅｔｒｄ ｎ ｉｉ ｇ ｅｆｃ ｓ ｇ ｉ ｅ ｎ ｔｅ ｅ ｏｓｎ ｆｅ ｔｉ ａ ｎ ｄ． Ｋｅ ｗｏｒ ｙ ｄｓ： ｖ ｂ ａ ｉｎ ｎ ｗａ ｅ； ｗａ ｅｅ ｔａ ｓｏ ｍ ； ｔ ｒ ｓ ｏｄ ｅ ｏｓｎ ｉ ｒ ｔ ａ ｄ ｏ ｖ ｖ ｌ ｔ ｒ ｎ ｆｒ ｈ ｅ ｈ ｌ ｄ ｎ ｉｉ ｇ； ｓｇ ａ ｔ ｎ ｉｅ ｉｎ ｌ ｏ ｏｓ
小波变换去噪matlab源码
小波变换去噪matlab源码小波变换是一种广泛应用于信号处理和图像处理的技术。
它通过将信号分解成不同频率的子信号，从而提供了一种有效的降噪方法。
要在MATLAB中进行小波变换去噪，您可以使用MATLAB的信号处理工具箱中提供的函数。
下面是一个示例的MATLAB源代码，用于实现小波变换去噪：```MATLAB% 加载待处理的信号signal = load('input_signal.mat');% 设置小波函数和分解层数wavelet = 'db4'; % 使用 Daubechies 4 小波函数level = 5; % 设置分解层数% 执行小波变换[coefficients, levels] = wavedec(signal, level, wavelet);% 通过阈值处理降噪threshold = wthrmngr('dw2ddenoLVL', coefficients, levels);cleaned_coefficients = wthresh(coefficients, 'h', threshold);denoised_signal = waverec(cleaned_coefficients, levels, wavelet);% 显示和保存降噪后的信号plot(denoised_signal);save('denoised_signal.mat', 'denoised_signal');```这段代码首先加载了待处理的信号，然后定义了所使用的小波函数和分解层数。
接下来，它执行了小波变换，并通过阈值处理来降噪信号。
最后，代码显示了降噪后的信号，并将其保存到文件中。
值得注意的是，该示例中使用了默认的阈值选取方式（dw2ddenoLVL），您可以根据具体的应用场景选择适合的阈值选取方法。
以上是关于在MATLAB中使用小波变换进行信号去噪的简单示例代码。
基于MATLAB的小波消噪仿真实现
（，） 广 （Ｔ ｇ（ ｆ 七 七＝２ Ｉ ｎ ） ２ 一 ｆ
一
一
Ｊ Ｒ
（） ３
为 了提 高小波 变换 的计 算速度 ， 际应用 中经 常采用 基 于多分辨 率分 析 的Ｍａａ快速 算 法 。多分 实 ｌｔ ｌ 辨 率分析 实质 是把 信 号在一 系列不 同频 率 的空间上进 行 分解 ， 一个 信号在 不 同尺度 上 的多分辨 分析 ， 能够 显示 出信号 不 同频率 的特 征 。每 次 分解都 将信 号分 解成 细节和 近似 两 部分 ，细节 部 分包 含信 号 的 高频信 息 ，近 似部 分包 含信 号 的低 频 信息 ，对近 似部 分再进 行 分解可 得 到更 高尺度 上 的细 节和 近
．
６
（ ，再与待分析信号ｆ（ 作内积： ｆ ） ｔ ）
（ ） ＝ ） （ （） １
在实际应用中， 经常将 ＇ ｆ作离散化处理 ， 口＝２ ｂ＝／ ２ ， ∈Ｚ则得 到 相应 的离散 ６） （ 令 ｄ ， ｋ ３
，
收稿 日期：２ ０ — ２ １ ０ ７ １— ０ 作者简介：史振江 （９ ９ ），男，汉 ，河北唐 山人 ，学士，讲师，研 究方 向智 能检测与控制技术 ａ １７ －
本文详细分析 Ｔｄ波消噪算法 ，利用 ＭＡ Ｌ Ｂ 软件编写了程序，并对光纤光栅反射谱信号进 ， ＴＡ ｌｔ ｌ
小波变换是指， 把某一被称为基本小波的函数 （ 平移位移 ｂ 在不同尺度 口 ｆ ） 后， 下作伸缩变换，
得 到连 续 小波序 列
通过对小波分解后的各层系数限定阈值来消除噪声的方法 ，因其 实现简单 、 计算量小 ，取得 了广
泛应用 。
ＭＡ Ｌ Ｔ ＡＢ即矩 阵实验 室 ，是一 种建 立在 向量 、数组和 矩 阵基础 上 ，面 向科 学与 工程 计算 的高级 语言 ，它 集科 学计 算 、 自动控 制 、信 号处 理 、神 经 网络 、图像处理 于 一体 ，具有 极高 的编 程效 率 ｌ。 ６ Ｊ 其 中 的小波 处理工 具箱 可 以方便 实现 小波消 噪算法 ，对 含噪信 号进 行消 噪 处理和 研 究 。
二维小波阈值去噪 matlab-定义说明解析
二维小波阈值去噪matlab-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：二维小波阈值去噪是一种常用的信号处理技术，用于降低信号中的噪声干扰以及提高信号的质量和清晰度。
通过对信号进行二维小波变换和阈值处理，可以有效地去除信号中的噪声成分，保留信号的重要信息。
在本文中，我们将介绍二维小波变换的原理和小波阈值去噪的方法，以及在MATLAB环境下的实现过程。
通过对实验结果的分析和展望，我们可以看到二维小波阈值去噪在信号处理中的广泛应用前景，帮助读者更好地理解和掌握这一重要技术。
1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分来展开讨论。
在引言部分，将会对二维小波阈值去噪这一主题进行概述，并介绍文章的结构和目的。
在正文部分，将详细介绍二维小波变换的原理，小波阈值去噪的方法以及在MATLAB中如何实现小波去噪。
最后，在结论部分，将对实验结果进行分析，展望二维小波阈值去噪在未来的应用前景，并对全文进行总结。
通过这样的结构安排，读者将能够全面了解二维小波阈值去噪的相关知识，深入掌握该领域的核心概念和技术方法。
1.3 目的本文旨在介绍二维小波阈值去噪方法在信号处理领域中的应用。
通过对二维小波变换原理和小波阈值去噪方法的介绍，以及在MATLAB中的具体实现，旨在帮助读者深入了解该技术在信号处理中的重要性和实用性。
通过实验结果分析和应用前景展望，希望读者能够对二维小波阈值去噪方法有更深入的理解，并为其在实际应用中提供参考和指导。
最终，通过总结本文的内容，读者将能够对二维小波阈值去噪方法有一个全面的认识，为进一步的研究和应用提供基础和启发。
2.正文2.1 二维小波变换原理在信号处理领域，小波变换是一种用于分析信号频谱和时域特征的强大工具。
与傅里叶变换不同，小波变换具有良好的时频局部化性质，能够在时域和频域上同时提供精确的信息。
在图像处理中，我们通常使用二维小波变换来分析和处理图像信号。
二维小波变换将图像信号分解为不同尺度和方向上的小波系数。
matlab小波去噪详解超全超全有程序
小波去噪[xd,cxd,lxd]=wden(x,tptr,sorh,scal,n,'wname')式中：输入参数x 为需要去噪的信号；1.tptr ：阈值选择标准.1)无偏似然估计（rigrsure）原则。
它是一种基于史坦无偏似然估计（二次方程）原理的自适应阈值选择。
对于一个给定的阈值t，得到它的似然估计，再将似然t 最小化，就得到了所选的阈值，它是一种软件阈值估计器。
2）固定阈值（sqtwolog）原则。
固定阈值thr2 的计算公式为：thr 2log(n) 2 = (6)式中，n 为信号x（k）的长度。
3）启发式阈值（heursure）原则。
它是rigrsure原则和sqtwolog 原则的折中。
如果信噪比很小，按rigrsure 原则处理的信号噪声较大，这时采用sqtwolog原则。
4）极值阈值（minimaxi）原则。
它采用极大极小原理选择阈值，产生一个最小均方误差的极值，而不是没有误差。
2.sorh ：阈值函数选择方式，即软阈值(s) 或硬阈值(h).3.scal ：阈值处理随噪声水平的变化，scal=one 表示不随噪声水平变化，scal=sln 表示根据第一层小波分解的噪声水平估计进行调整，scal=mln 表示根据每一层小波分解的噪声水平估计进行调整.4.n 和wname 表示利用名为wname 的小波对信号进行n 层分解。
输出去噪后的数据xd 及xd 的附加小波分解结构[cxd,lxd].常见的几种小波：haar，db，sym，coif，bior用MATLAB对一语音信号进行小波分解，分别用强阈值，软阈值，默认阈植进行消噪处理。
复制内容到剪贴板代码:%装载采集的信号leleccum.matload leleccum;%=============================%将信号中第2000到第3450个采样点赋给sindx=2000:3450;s=leleccum(indx);%=============================%画出原始信号subplot(2,2,1);plot(s);title('原始信号');%=============================%用db1小波对原始信号进行3层分解并提取系数[c,l]=wavedec(s,3,'db1');a3=appcoef(c,l,'db1',3);d3=detcoef(c,l,3);d2=detcoef(c,l,2);d1=detcoef(c,l,1);%=============================%对信号进行强制性消噪处理并图示结果dd3=zeros(1,length(d3));dd2=zeros(1,length(d2));dd1=zeros(1,length(d1));c1=[a3 dd3 dd2 dd1];s1=waverec(c1,l,'db1');subplot(2,2,2);plot(s1);grid;title('强制消噪后的信号');%=============================%用默认阈值对信号进行消噪处理并图示结果%用ddencmp函数获得信号的默认阈值[thr,sorh,keepapp]=ddencmp('den','wv',s);s2=wdencmp('gbl',c,l,'db1',3,thr,sorh,keepapp); subplot(2,2,3);plot(s2);grid;title('默认阈值消噪后的信号');%=============================%用给定的软阈值进行消噪处理sosoftd2=wthresh(d2,'s',1.823);softd3=wthresh(d3,'s',2.768);c2=[a3 softd3 softd2 softd1];s3=waverec(c2,l,'db1');subplot(2,2,4);plot(s3);grid;title('给定软阈值消噪后的信号');ftd1=wthresh(d1,'s',1.465);。
小波去噪matlab程序
小波去噪matlab程序
本文介绍了一种使用小波去噪图像的matlab程序，主要步骤如下：
（1）首先从图像获取原始数据，并转换为灰度图像；
（2）接下来进行小波变换，将灰度图片转换为小波系数矩阵；
（3）引入一种基于稀疏性表示的噪声检测剔除技术，从小波系数矩阵中提取出噪声数据；
（4）最后，用剔除噪声后的小波系数矩阵进行逆小波变换，可以得到去噪后的图像数据，这就是小波去噪后的图像。
为了进一步检测去噪技术的有效性，我们对去噪前后两种图像进行了PSNR（峰值信噪比）和SSIM（结构相似度）检测，结果发现，去噪后的图像的PSNR和SSIM都比去噪前的图像有显著的提升，这证明了小波去噪技术的有效性。
总之，本文介绍了一种基于小波去噪的图像处理方法，其所提供的解决方案可以很好地提高图像质量。
因此，小波去噪技术可以在实际应用中发挥重要作用。
基于小波变换的图像去噪方法研究报告附MATLAB程序
2．小波变换概述
2.1 小波变化去噪技术研究现状
上个世纪八十年代 Mallet 提出了 MRA(Multi_Resolution Analysis)，并首先把 小波理论运用于信号和图像的分解与重构，利用小波变换模极大值原理进行信号 的奇异性检测，提出了交替投影算法用于信号重构，为小波变换用于图像处理奠 定了基础[1]。后来，人们根据信号与噪声在小波变换下模极大值在各尺度上的不 同传播特性，提出了基于模极大值去噪的基本思想。1992 年，Donoho 和 Johnstone 提出了“小波收缩”，它较传统的去噪方法效率更高。“小波收缩”被 Donoho 和 Johnstone 证明是在极小化极大风险中最优的去噪方法，但在这种方法中最重要 的就是确定阈值。1995 年，Stanford 大学的学者 D.L.Donoho 和 I.M.Johnstone 提 出了通过对小波系数进行非线性阈值处理来降低信号中的噪声[2]。从这之后的小 波去噪方法也就转移到从阈值函数的选择或最优小波基的选择出发来提高去噪 的 效 果 。 影 响 比 较 大 的 方 法 有 以 下 这 么 几 种 ： Eero P.Semoncelli 和 Edward H.Adelson 提出的基于最大后验概率的贝叶斯估计准则确定小波阈值的方法[3]； Elwood T.Olsen 等在处理断层图像时提出了三种基于小波相位的去噪方法：边缘 跟踪法、局部相位方差阈值法以及尺度相位变动阈值法；学者 Kozaitis 结合小波 变换 和高阶 统计量 的特点 提出了 基于高 阶统计 量的小 波阈值 去噪方 法[4]； G.P.Nason 等 利 用 原 图 像 和 小 波 变 换 域 中 图 像 的 相 关 性 用 GCV(general crossvalidation)法对图像进行去噪；Hang.X 和 Woolsey 等人提出结合维纳滤波器和小 波阈值的方法对信号进行去噪处理[5]，Vasily Strela 等人将一类新的特性良好的小 波(约束对)应用于图像去噪的方法[6]；同时，在 19 世纪 60 年代发展的隐马尔科 夫模型(Hidden Markov Model)，是通过对小波系数建立模型以得到不同的系数处 理方法；后又有人提出了双变量模型方法[7]，它是利用观察相邻尺度间父系数与 子系数的统计联合分布来选择一种与之匹配的二维概率密度函数。这些方法均取 得了较好的效果，对小波去噪的理论和应用奠定了一定的基础。
matlab小波阈值去噪
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一、MATLAB小波阈值去噪
如今，MATLAB小波阈值去噪技术成为信号去噪研究中的一个热点。
事实上，MATLAB小波阈值去噪技术是一种近几年新兴的信号处理技术，它能有效地去除信号中的噪声。
本文首先介绍了MATLAB小波阈值去噪的基本原理，然后详细阐述了MATLAB小波阈值去噪的处理方法，最后结合实例对MATLAB小波阈值去噪进行了分析，并给出了实际应用中的一些技术指导意见。
1.MATLAB小波阈值去噪的基本原理
MATLAB小波阈值去噪是一种基于小波变换的去噪技术，它首先将原始信号进行小波变换，得到的结果是一组小波系数，通过比较这组小波系数和预定义的阈值，然后将比阈值小的系数置为零，最后将小波变换结果反向变换，就可以得到满足某种条件的去噪结果。
2.MATLAB小波阈值去噪的处理方法
(1)时域噪声提取
MATLAB小波阈值去噪的处理方法主要包括时域噪声提取、小波变换和小波阈值处理三个步骤。
其中，时域噪声提取是一个非常重要的步骤，主要是计算每个原始信号的均值和标准差，然后根据这些数据来进行时域噪声提取。
(2)小波变换
小波变换是MATLAB小波阈值去噪处理方法的核心步骤，这一步主要是进行小波变换，通过选择合适的小波分解级数，将原始信号分
解成不同尺度的小波子空间，然后比较这些子空间中每个小波系数的幅度大小，以确定哪些小波系数是噪声。
(3)小波阈值处理
小波阈值处理是小波变换步骤的重要结果，主要是比较不同小波系数的幅度和阈值，确定哪些系数应当被置零，从而有效地去除噪声。
之后，再将变换后的小波系数反向变换，从而得到去噪后的信号。
matlab毕业编程【谷速软件】基于贝叶斯(BAYES)阈值的小波(WAVELET)图像去噪算法源代码
% Function to calculate Threshold for BayesShrinkfunction threshold=bayes(X,sigmahat)len=length(X);sigmay2=sum(X.^2)/len;sigmax=sqrt(max(sigmay2-sigmahat^2,0));if sigmax==0 threshold=max(abs(X));else threshold=sigmahat^2/sigmax;endfunction rmse=compare11(f1,f2,scale) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%error(nargchk(2,3,nargin));if nargin<3scale=1;end%%%%%%%%%%%%%%%%%compute the root mean square errore=double(f1)-double(f2);[m,n]=size(e);rmse=sqrt(sum(e(:).^2)/(m*n)); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%if rmse%%%%%%%%%%%%%%%%%emax=max(abs(e(:)));[h,x]=hist(e(:),emax);if length(h)>=1%figure,bar(x,h,'k');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%emax=emax/scale;e=mat2gray(e,[-emax, emax]);%figure;imshow(e);endend%% JAWAHARLAL NEHRU TECHNOLOGICAL UNIVERSITY%%%%clear;clc;clear all;close all;display(' ');display(' ');display(' ');display(' SOME EXPERIMENTS ON IMAGE DENOISING USING WAVELETS ');display(' ');display(' ');display(' RAJA RAO ');display(' ');display(' ');display('select the image');display(' 1:lena.png');display(' 2:barbara.png');display(' 3:boat.png');display(' 4:house.png');display(' 5:peppers256.png');display(' 6:cameraman.jpg');display(' ');display(' 7:hyderabad.png');display(' 8:friendgray.jpg');display(' ');ss1=input('enter your choice: ');switch ss1case 1f=imread('lena.png');%f=imread('babu.jpg');case 2f=imread('barbara.png');case 3f=imread('boat.png');case 4f=imread('house.png');case 5f=imread('peppers256.png');case 6f=imread('cameraman.jpg');case 7f=imread('hyderabad512.png');case 8f=imread('friendgray.jpg');endsubplot(2,2,1), imshow(f);title('original image');display('enter the type of noise:');display(' 1 for salt & pepper');display(' 2 for gaussian');display(' 3 for poisson');display(' 4 for speckle');ud=input('enter the value:');switch udcase 1display('enter the % of noise(Ex:0.2)');ud1=input('pls enter: ');g=imnoise(f,'salt & pepper',ud1);case 2%f=imread('peppers256.png');%subplot(2,2,1),imshow(f);display('enter the noise varience: ');va=input('enter between 0.01 to 0.09: ');g=imnoise(f,'gaussian',0,va);case 3% display('enter the % of noise(Ex:0.2)');%ud1=input('pls enter: ');g=imnoise(f,'poisson');case 4display('enter the varience of noise(Ex:0.02)');ud1=input('pls enter: ');g=imnoise(f,'speckle',ud1);end%g=imnoise(f,'salt & pepper',01);subplot(2,2,2),imshow(g);title('noisy image');%[ca,ch,cv,cd] = dwt2(g,'db2');%c=[ca ch;cv cd];%subplot(2,2,3),imshow(uint8(c));x=g;% Use wdencmp for image de-noising.% find default values (see ddencmp). [thr,sorh,keepapp] = ddencmp('den','wv',x); display('');display('select wavelet');display('enter 1 for haar wavelet');display('enter 2 for db2 wavelet');display('enter 3 for db4 wavelet');display('enter 4 for sym wavelet');display('enter 5 for sym wavelet');display('enter 6 for bior wavelet');display('enter 7 for bior wavelet');display('enter 8 for mexh wavelet'); display('enter 9 for coif wavelet'); display('enter 10 for meyr wavelet'); display('enter 11 for morl wavelet'); display('enter 12 for rbio wavelet'); display('press any key to quit');display('');ww=input('enter your choice: '); switch wwcase 1wv='haar';case 2wv='db2';case 3wv='db4' ;case 4wv='sym2'case 5wv='sym4';case 6wv='bior1.1';case 7wv='bior6.8';case 8wv='mexh';case 9wv='coif5';case 10wv='dmey';case 11wv='mor1';case 12wv='jpeg9.7';otherwisequit;enddisplay('');display('enter 1 for soft thresholding');display('enter 2 for hard thresholding');display('enter 3 for bayes soft thresholding');sorh=input('sorh: ');display('enter the level of decomposition');level=input(' enter 1 or 2 : ');switch sorhcase 1sorh='s';xd = wdencmp('gbl',x,wv,level,thr,sorh,keepapp);case 2sorh='h';xd = wdencmp('gbl',x,wv,level,thr,sorh,keepapp);case 3%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% clear all;%close all;%clc;%Denoising using Bayes soft thresholding%Note: Figure window 1 displays the original image, fig 2 the noisy img%fig 3 denoised img by bayes soft thresholding%Reading the image%pic=imread('elaine','png');pic=f;%figure, imagesc(pic);colormap(gray);%Define the Noise Variance and adding Gaussian noise%While using 'imnoise' the pixel values(0 to 255) are converted to double in the range 0 to 1 %So variance also has to be suitably convertedsig=15;V=(sig/256)^2;npic=g;%npic=imnoise(pic,'gaussian',0,V);%figure, imagesc(npic);colormap(gray);%Define the type of wavelet(filterbank) used and the number of scales in the wavelet decomp filtertype=wv;levels=level;%Doing the wavelet decomposition[C,S]=wavedec2(npic,levels,filtertype);st=(S(1,1)^2)+1;bayesC=[C(1:st-1),zeros(1,length(st:1:length(C)))];var=length(C)-S(size(S,1)-1,1)^2+1;%Calculating sigmahatsigmahat=median(abs(C(var:length(C))))/0.6745;for jj=2:size(S,1)-1%for the H detail coefficientscoefh=C(st:st+S(jj,1)^2-1);thr=bayes(coefh,sigmahat);bayesC(st:st+S(jj,1)^2-1)=sthresh(coefh,thr);st=st+S(jj,1)^2;% for the V detail coefficientscoefv=C(st:st+S(jj,1)^2-1);thr=bayes(coefv,sigmahat);bayesC(st:st+S(jj,1)^2-1)=sthresh(coefv,thr);st=st+S(jj,1)^2;%for Diag detail coefficientscoefd=C(st:st+S(jj,1)^2-1);thr=bayes(coefd,sigmahat);bayesC(st:st+S(jj,1)^2-1)=sthresh(coefd,thr);st=st+S(jj,1)^2;end%Reconstructing the image from the Bayes-thresholded wavelet coefficientsbayespic=waverec2(bayesC,S,filtertype);xd=bayespic;%Displaying the Bayes-denoised image%figure, imagesc(uint8(bayespic));colormap(gray);display('IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING, VOL. 9, NO. 9, SEPTEMBER 2000');display('IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING, VOL. 9, NO. 9, SEPTEMBER 2000'); display('Adaptive Wavelet Thresholding for Image Denoising and Compression');display('S. Grace Chang, Student Member, IEEE, Bin Yu, Senior Member, IEEE, and Martin Vetterli, Fellow, IEEE');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%end%sorh=sorh;% de-noise image using global thresholding option.%f=imread('peppers256.png');[c,s]=wavefast(g,level,wv);subplot(2,2,3),wave2gray(c,s,8);title('decomposed structure');subplot(2,2,4),xd=uint8(xd);imshow(xd);title('denoised image');%subplot(2,2,4),sub=f-xd;%sub=abs(1.2*sub);%imshow(im2uint8(sub));title('difference image');ff=im2double(f);xdd=im2double(xd);display(' ');display(' ');display('reference: To calcullate signal to noise ratio');display('Makoto Miyahara');display('"Objective Picture Quality Scale (PQS) for Image Coding"'); display('IEEE Trans. on Comm., Vol 46, No.9, 1998.');display(' ');display(' ');snr=wpsnr(ff,xdd)display(' ');display(' ');mse=compare11(ff,xdd)function op=sthresh(X,T);%A function to perform soft thresholding on a%given an input vector X with a given threshold T% S=sthresh(X,T);ind=find(abs(X)<=T);ind1=find(abs(X)>T);X(ind)=0;X(ind1)=sign(X(ind1)).*(abs(X(ind1))-T);op=X;。
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哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）摘要小波分析理论是一种新兴的信号处理理论，它在时间上和频率上都有很好的局部性，这使得小波分析非常适合于时—频分析，借助时—频局部分析特性，小波分析理论已经成为信号去噪中的一种重要的工具。
利用小波方法去噪，是小波分析应用于实际的重要方面。
小波去噪的关键是如何选择阈值和如何利用阈值来处理小波系数，通过对小波阈值化去噪的原理介绍,运用MATLAB 中的小波工具箱，对一个含噪信号进行阈值去噪，实例验证理论的实际效果，证实了理论的可靠性。
本文设计了几种小波去噪方法，其中的阈值去噪的方法是一种实现简单、效果较好的小波去噪方法。
关键词：小波变换；去噪；阈值-I-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）AbstractWavelet analysis theory is a new theory of signal process and it has good localization in both frequency and time do-mains.It makes the wavelet analysis suitable for time-frequency analysis.Wavelet analysis has played a particularly impor-tant role in denoising,due to the fact that it has the property of time- frequency analysis. Using wavelet methods in de-noising, is an important aspect in the application of wavelet analysis. The key of wavelet de-noising is how to choose a threshold and how to use thresholds to deal with wavelet coefficients. It confirms the reliability of the theory through the wavelet threshold de-noising principle, the use of the wavelet toolbox in MATLAB, carrying on threshold de-noising for a signal with noise and actual results of the example confirmation theory.In this paper,the method of Wavelet Analysis is analyzed.and the method of threshold denoising is a good method of easy realization and effective to reduce the noise.Keywords：Wavelet analysis；denoising；threshold-II-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................ I I第1章绪论 (1)1.1 研究背景和意义 (1)1.2 国内外研究历史和现状 (2)1.3 本文研究内容 (4)第2章小波变换的基本理论 (5)2.1 傅立叶变换 (5)2.2 加窗傅立叶变换 (6)2.3 小波变换 (7)2.3.1 连续小波变换 (8)2.3.2 离散小波变换 (9)2.4 多分辨分析 (12)本章小结 (13)第3章经典噪声类型及去噪方法 (14)3.1 经典噪声类型 (14)3.2 常用滤波器 (17)3.2.1 线性滤波器 (18)3.2.2 均值滤波器 (18)3.2.3 顺序统计滤波器 (19)3.2.4 其他滤波器 (19)3.3 经典去噪方法 (20)3.4 Matlab工具 (21)3.4.1 Matlab 发展历程 (21)3.4.2 Matlab 简介 (21)本章小结 (22)第四章小波阈值去噪及MATLAB仿真 (23)4.1 小波阈值去噪概述 (23)4.1.1 小波阈值去噪方法 (24)4.1.2 图像质量评价标准 (24)4.2 基于MATLAB的小波去噪函数简介 (25)4.3小波去噪对比试验 (27)本章小结 (34)结论 (35)-III-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）致谢 (36)附录1 译文 (38)附录2 英文参考资料 (39)-IV-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）第1章绪论1.1 研究背景和意义随着计算机技术的飞速发展，数字图像处理技术获得了飞速的发展。
去除图像的噪声是图像处理过程中的一个重要环节，其结果直接影响到图像质量和特征提取的精确性。
现实中由于获取图像的环境、设备及传输过程存在不确定因素，使得图像受到噪声污染是不可避免的。
现代医学中, 影像被广泛应用于诊断和治疗, 是必不可少的手段和工具. 医学图像的好坏直接影响着医生对病情的诊断和治疗. 医学图像在获得的过程中都会混有各种噪声, 因此有必要进行去噪研究。
如何减少甚至消除噪声一直是图像处理研究中的课题之一。
噪声是影响图像质量的重要因素；噪声的存在导致图像的某些特征细节不能被辨识, 图像信噪比下降。
在图像处理中如何有效地去除噪声, 提取图像信息变得尤为重要。
利用计算机等设备处理图像，容易受噪声干扰造成质量下降，极大影响了人们从图像中提取信息，所以非常有必要在利用图像之前消除噪声。
信号在生成和传输的过程中会受到各种各样噪声的干扰，对信息的处理、传输和存储造成极大的影响。
寻求一种既能有效地减小噪声，又能很好地保留信号原始信息的方法，是人们一直追求的目标。
利用振动信号或状态量对设备进行诊断是设备故障诊断中最有效、最常用的方法 ,过去常用传统的基于快速傅里叶变换( FFT)的频谱分析方法进行振动信号处理,但是傅里叶分析存在着严重的不足,它只适于分析时不变系统的平稳信号 ,而不适于分析非平稳信号,且傅里叶变换对在检测信号中包含的趋势、突变事件的开始和结束等特征分析时也显得无能为力。
出于对非平稳信号和突变信号的分析的迫切要求 ,法国地球物理学家Morlet 于1984 年提出了一种新的线性时频分析方法——小波分析理论,为机械故障诊断中的非平稳信号分析,弱信号提取，信号滤波等提供了一条有效的途径。
从数学上看，小波去噪本质是一个函数逼近问题，即如何在由小波母函数伸缩和平移所展成的函数空间中，根据提出的衡量准则，寻找对原信号的最佳逼近，完成原信号和噪声信号的区分。
由此小波去噪方法也就是寻找从实际信号空间到小波函数空间的最佳映射，以便得到原信号的最佳恢复。
从信号分析的角度看，小波去噪是信号滤波问题，尽管在很大程度上小波去噪可以看成是-1-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）低通滤波，但是由于去噪后还能成功地保留图像特征，在这一点上又优于传统的低通滤波器，所以小波去噪实际上是特征提取和低通滤波功能的综合。
小波变换能够很好地保留边缘(这是因为小波变换的多分辨率特性)，小波变换后，由于对应图像特征(边缘等)处的系数幅值较大，而且在相邻尺度层间具有很强的相关性，所以便于特征提取和保护。
相对于早期的方法，小波去噪对边缘等特征的提取和保护是有很强的数学理论背景的，因而更利于理论分析。
小波去噪的成功主要在于小波变换有如下特点:(1)低熵性。
小波系数的稀疏分布，使图像变换后的熵降低；(2)多分辨率特性。
由于采用了多分辨率的方法，所以可以非常好地刻画信号的非平稳特征，如边缘、尖峰、断点等，可在不同分辨率下根据信号和噪声分布特点进行去噪；(3)去相关性。
因小波变换可对信号去相关，且噪声在变换后有白化趋势，所以小波域比时域更利于去噪；(4)选基灵活性。
由于小波变换可以灵活选择基，也可根据信号特点和去噪要求选择多带小波、小波包、平移不变小波等，对不同相应场合，可以选择不同的小波母函数。
小波分析是时频分析方法，具有良好的时频局部性，并且有快速算法(Mallat 算法)加以实现。
这样，小波变换理论就为噪声消除问题提供了一个新的思路，其应用也日渐广泛。
1.2 国内外研究历史和现状在早期，人们通过对边缘进行某些处理，以缓解低通滤波产生的边缘模糊。
在这一点上，虽然这种方法同小波去噪很相似，但是小波变换之所以能够很好地保留边缘，是因为小波变换的多分辨率特性，小波变化后，由于对应图像特征(边缘等)处的系数幅值变大，而且在相邻尺度层间具有很强的相关性，所以便于特征提取和保护。
相对早期的方法而言，小波噪声对边缘等特征的提取和保护是有很强的数学理论背景的，因而便于系统的理论分析。
在许多国内外研究学者的努力下，小波去噪技术在信号处理领域中不断得到发展和完善。
早期的小波去噪工作类似有损压缩技术，即先对含噪信号进行正交小波变换，再选定一个固定的阈值与小波系数比较进行取舍，低于此阈值的小波系数设为零，然后进行小波重构恢复原信号，上述算法中的阈值选取完全取决于经验和实际应用。
Mallat是最早从事小波在信号处理中的应用的研究者之一，他提出的利用-2-哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）小波变换模极大值原理进行信号去噪的方法是小波去噪中最经典的方法。
其基本原理是在小波变换域内去除由噪声对应的模极大值点，仅保留由真实信号所对应的模极大值点。
然而仅仅利用这些有限的模极大值点进行信号重构，误差是很大的。
因此，基于模极大值原理进行信号去噪时，存在一个由模极大值点重构小波系数的问题。
Mallat提出的交替投影方法较好地解决了这个问题。
然而，交替投影方法计算量很大，需要通过迭代实现，有时还不稳定。
陈德智、刘贵忠、赵瑞珍等人分别对小波系数的重构问题作了进一步的研究和改进，提出了较易实现的算法。
Xu等人于1994年提出了一种基于空域相关性的噪声去除方法，根据信号与噪声的小波变换系数在相邻尺度之间的相关性进行滤波，该方法虽不够精确，但很直接，易于实现。
在该算法的实现过程中，噪声能量的估计非常关键。
潘泉等人推导出噪声能量阈值的理论计算公式，并给出了一种估计信号噪声方差的有效方法，使得空域相关滤波算法具有自适应性。