最新数字图像去噪典型算法仿真与分析
图像处理中的图像去噪算法比较分析
图像处理中的图像去噪算法比较分析图像去噪是图像处理中一个非常重要的任务，其目的是去除或减少图像中的噪声，使图像更加清晰、具有更好的视觉效果。
随着科技的不断发展，图像去噪算法也在不断地改进和演化。
本文将对图像处理中常用的图像去噪算法进行比较分析，包括均值滤波、中值滤波、双边滤波和小波去噪算法。
首先，均值滤波是一种简单而常用的图像去噪算法。
该算法基于邻域平均的原理，通过计算像素周围邻域的平均值来去除噪声。
均值滤波对于平滑噪声较少且噪声强度较小的图像效果较好，但对于噪声强度较大的图像效果不佳。
它的主要优点是计算简单、速度较快，适用于实时处理应用。
其次，中值滤波是另一种常用的图像去噪算法。
该算法通过将像素周围邻域的像素值排序，并取中间值作为去噪后的像素值，从而实现去除噪声的效果。
中值滤波对于椒盐噪声等局部噪声有较好的去噪效果，但对于高斯噪声等全局噪声效果不佳。
由于中值滤波的核心操作是排序计算，因此在处理效率方面相对较低。
第三，双边滤波是一种结合了空间域和灰度域信息的图像去噪算法。
该算法引入了像素之间的相似性和距离度量，通过对空间域和灰度域进行加权平均，既能够平滑图像，又能够保留边缘细节。
双边滤波对于各种类型的噪声都具有较好的去噪效果，并且可以控制平滑程度。
然而，双边滤波的计算复杂度较高，处理大尺寸图像时速度较慢。
最后，小波去噪是一种基于小波变换原理的图像去噪算法。
该算法通过将图像分解成多个不同频率的子带，对低频子带进行平滑，高频子带进行细节增强，从而实现去噪去毛刺的效果。
小波去噪对于各种类型的噪声都具有较好的去噪效果，并且能够保留图像的细节和纹理。
但小波去噪的计算复杂度较高，需要进行多次小波分解和重构，算法的实现较为复杂。
综上所述，不同的图像去噪算法具有各自的优缺点，适用于不同类型噪声的去除。
均值滤波和中值滤波是两种简单而常用的去噪算法，适用于低强度噪声和局部噪声处理。
双边滤波和小波去噪算法是基于更复杂原理的图像去噪算法，适用于各种类型的噪声和较高强度噪声的处理。
图像处理中的噪声去除方法和效果评价
图像处理中的噪声去除方法和效果评价噪声是图像处理领域中常见的问题之一。
在图像采集、传输和存储过程中，噪声往往会以各种形式引入图像，从而导致图像质量下降和信息丢失。
因此，研究和应用有效的噪声去除方法对于提高图像质量和增强图像细节非常重要。
本文将介绍图像处理中常见的噪声去除方法和评价方法。
一、图像噪声的分类常见的图像噪声主要包括高斯噪声、椒盐噪声、泊松噪声、固定模式噪声等。
高斯噪声是一种均值为0、方差为σ²的随机噪声。
椒盐噪声则是指在图像中随机分布出现的黑白像素点，其比例可以根据实际情况进行调整。
泊松噪声主要由光子计数引起，其分布满足泊松分布的统计规律。
固定模式噪声是由于设备本身或传输过程中的非线性特性引起的噪声。
二、噪声去除方法1. 均值滤波均值滤波是一种简单的线性平滑滤波方法，通过计算邻域像素的平均值来减少图像中的噪声。
具体而言，对于一个大小为n×n的滤波模板，将滤波模板内的像素值进行求平均操作，然后将平均值赋给目标像素。
均值滤波适用于高斯噪声的去除，但对于椒盐噪声等其他类型的噪声效果不佳。
2. 中值滤波中值滤波是一种非线性滤波方法，其原理是将滤波模板内的像素值按照大小进行排序，然后取中值作为目标像素的值。
中值滤波相比于均值滤波，在去除椒盐噪声等其他类型噪声时表现更好，能够有效保持图像的边缘和细节。
3. 自适应滤波自适应滤波是一种基于图像统计特性的非线性滤波方法。
其核心思想是根据图像中像素的灰度差异来调整滤波器的参数，从而在保持图像细节的同时去除噪声。
自适应滤波方法通常需要根据具体应用场景进行参数调优，以获得最佳的去噪效果。
4. 小波去噪方法小波去噪方法将信号分解为不同尺度的子带，然后通过对具有较小能量的高频子带进行阈值处理，将其置零，最后将处理后的子带重构成去噪后的信号。
小波去噪方法在处理非平稳噪声时表现良好，能够有效去除信号中的噪声，并保留信号的细节。
三、噪声去除效果评价对于图像噪声去除的效果评价是非常重要的，它能够客观地反映算法的优劣和适用性。
图像去噪算法及其应用
图像去噪算法及其应用图像去噪算法是数字图像处理领域中的一个重要分支，其主要任务是将图像中的噪声去除，以提高图像的质量和清晰度。
随着计算机技术的不断发展和普及，图像去噪算法也得到了广泛的应用。
本文将介绍图像去噪算法的基本原理及其在实际应用中的一些案例。
一、图像去噪算法的基本原理图像去噪算法的基本原理是利用数字图像处理技术，对图像进行滤波处理，去除噪声。
滤波有很多种方法，其中比较常见的有均值滤波、中值滤波、小波变换等。
以下分别介绍一下这几种方法的原理及其适用范围：1.均值滤波均值滤波是一种常见的线性平滑滤波方法，其原理是用像素周围的颜色平均值来代替该像素的颜色。
具体实现时，使用一个固定大小的矩形来计算像素的平均值，然后将平均值作为新的像素值。
均值滤波的优点是计算简单，但是对于图像中的高斯噪声、脉冲噪声等较强的噪声，效果不太好。
2.中值滤波中值滤波是一种非线性滤波方法，其原理是用像素周围的颜色中位数来代替该像素的颜色。
中值滤波的优点是能有效去除图像中的椒盐噪声、斑点噪声等，但对于高斯噪声、周期噪声等较强的噪声，效果不佳。
3.小波变换小波变换是一种用于分析非平稳信号的数学工具，也被广泛应用于图像处理领域。
通过小波变换，我们可以将图像分解成不同频率的子图像，然后在每个子图像上进行处理，最后将所有子图像合并为一个图像。
小波变换具有良好的局部性和多尺度特性，能够有效地去除不同类型的噪声。
二、图像去噪算法的应用案例1.医学图像处理医学图像处理是图像处理领域的一个重要应用领域，其主要任务是对医学图像进行分析、处理和诊断，以辅助医生对疾病进行诊断和治疗。
在医学图像处理中，图像去噪算法常常被应用于CT、MRI等医学影像数据的预处理，以提高其清晰度和准确性。
2.视频图像处理随着数字化技术的发展，视频图像处理在娱乐、教育、安防等领域得到了广泛的应用。
在视频图像处理中，图像去噪算法的主要任务是去除视频中的噪声和干扰，以提高图像的清晰度和稳定性，从而为后续处理提供更加可靠的基础。
图像处理中的图像去噪方法对比与分析
图像处理中的图像去噪方法对比与分析图像处理是一门涉及数字图像处理和计算机视觉的跨学科领域。
去噪是图像处理中一个重要的任务，它的目的是减少或消除图像中的噪声，提高图像的质量和清晰度。
在图像处理中，有许多不同的去噪方法可供选择。
本文将对其中几种常见的图像去噪方法进行对比与分析。
首先是均值滤波器，它是最简单的去噪方法之一。
均值滤波器通过计算像素周围邻域的像素值的平均值来降低图像中的噪声。
它的优点是简单易懂，计算速度快，但它的效果可能不够理想，因为它会导致图像模糊。
接下来是中值滤波器，它是一种非线性滤波器。
中值滤波器通过对像素周围邻域的像素值进行排序，并选取中间值来替代当前像素的值。
它的优点是可以有效地去除椒盐噪声和激光点噪声等噪声类型，而且不会对图像的边缘和细节造成太大的损失。
然而，中值滤波器也有一些缺点，例如无法去除高斯噪声和处理大面积的噪声。
另一种常见的去噪方法是小波去噪。
小波去噪利用小波变换的多尺度分解特性，将图像分解为不同尺度的频带，然后根据频带的能量分布进行噪声和信号的分离，再对分离后的频带进行阈值处理和重构。
小波去噪的优点是可以提供较好的去噪效果，并且能够保留边缘和细节。
然而，小波去噪的计算复杂度较高，处理大尺寸的图像会耗费较多的时间。
另外，还有一种常见的图像去噪方法是非局部均值去噪（Non-local Means Denoising，NLM）。
NLM方法基于图像的纹理特征，通过计算像素周围的相似度来降噪。
它的优点是可以保持图像的纹理和细节，并且可以处理各种类型的噪声。
然而，NLM方法的计算复杂度较高，对于大尺寸的图像来说可能会耗费较多的时间。
最后，自适应滤波器也是一种常见的图像去噪方法。
自适应滤波器根据图像的局部特性来调整滤波器的参数，以达到更好的去噪效果。
它的优点是可以根据图像的特点进行自适应调整，并且可以有效地去除噪声和保留细节。
然而，自适应滤波器也存在一些缺点，例如可能会对图像的边缘造成一定的模糊。
数字图像处理中图像去噪的算法实现方法
数字图像处理中图像去噪的算法实现方法数字图像处理是指对数字化的图像进行处理、分析和修改的过程。
图像去噪是其中一项重要的任务，它的目标是尽量降低图像中的噪声，并使图像保持尽可能多的细节信息。
本文将介绍数字图像处理中常用的图像去噪算法及其实现方法。
一、图像噪声的分类在了解图像去噪算法之前，我们需要了解图像中可能存在的噪声类型。
常见的图像噪声主要有以下几种：1. 高斯噪声：是一种符合高斯分布的噪声，其特点是随机性较强，像素值呈现连续分布。
2. 盐噪声和胡椒噪声：分别指图像中像素值变为最大值和最小值的噪声。
这种噪声会导致图像呈现颗粒状或斑点状的亮点和暗点。
3. 椒盐噪声：是指图像中同时存在盐噪声和胡椒噪声。
4. 均匀噪声：是指图像中像素值随机增减的噪声，使图像呈现均匀的亮度变化。
二、常用的图像去噪算法1. 均值滤波算法均值滤波算法是一种简单直观的图像去噪方法。
它的基本原理是用邻域像素的平均值来代替当前像素的值。
具体实现方法如下：（1）选择一个固定大小的滑动窗口，如3×3或5×5。
（2）将窗口中的像素值求平均，并将平均值赋给当前像素。
均值滤波算法的优点是简单易懂、计算量小，但它对于去除噪声的效果有限，特别是对于像素值发生较大变化的情况效果较差。
2. 中值滤波算法中值滤波算法是一种基于排序统计的图像去噪方法。
它的基本原理是用邻域像素的中值来代替当前像素的值。
具体实现方法如下：（1）选择一个固定大小的滑动窗口，如3×3或5×5。
（2）对窗口中的像素值进行排序，并取中间值作为当前像素的值。
中值滤波算法的优点是对于不同类型的噪声都有较好的去除效果，但它在去除噪声的同时也会对图像细节产生一定的模糊。
3. 双边滤波算法双边滤波算法是一种基于像素相似性的图像去噪方法。
它的基本原理是通过考虑像素的空间距离和像素值的相似程度来进行滤波。
具体实现方法如下：（1）选择一个固定大小的滑动窗口，如3×3或5×5。
数字图像处理中的图像去噪算法
数字图像处理中的图像去噪算法数字图像处理（Digital Image Processing，DIP）已经成为了一个热门的研究领域，在许多领域都有广泛的应用。
而在数字图像处理中，图像去噪是一个十分重要的问题。
噪声是数字图像中不可避免的一部分，因为图像在获取、传输以及存储时，都可能受到各种各样的噪声的干扰。
因此，图像去噪算法的研究意义重大。
本文将介绍数字图像处理中一些经典的图像去噪算法并进行简单的比较。
这些算法包括：中值滤波、高斯滤波、双边滤波、小波变换去噪、总变差去噪以及基于深度学习的去噪算法。
1. 中值滤波中值滤波是最基本和常用的图像去噪方法之一，它是一种非线性滤波方法。
中值滤波的思想是对图像中的每个像素取相邻像素的中值作为输出像素的灰度值。
这个方法常常用于去除椒盐噪声。
中值滤波的优点是噪声抑制效果好，适用于去除离群点等类型的噪声。
但如果噪声的分布为高斯分布，则中值滤波的效果会变得不太好。
此外，在中值滤波时，窗口大小的选取会对滤波结果产生影响，较小的窗口易产生伪影，而较大的窗口易导致较大的模糊。
2. 高斯滤波高斯滤波是一种线性的滤波方法，它利用高斯函数对像素进行加权平均来减小噪声的影响。
高斯滤波的优点是保留了图像的整体特征，同时对噪声的抑制效果也不错。
此外，该算法计算快速，适合处理大尺寸的图像。
3. 双边滤波双边滤波是一种非线性的滤波方法，它在进行像素平均的同时，同时考虑像素的空间距离和灰度值距离。
通过像素间的空间距离和灰度值差异来决定权值，从而使得该算法在保留图像细节的同时，对噪声具有很好的抑制效果。
双边滤波在去除高斯噪声和椒盐噪声方面都有不错的效果。
4. 小波变换去噪小波变换去噪是基于小波分析的一种非线性滤波方法。
该算法首先将图像分解为不同尺度的局部频率信号，然后利用小波系数来判断像素是否为噪声。
接着，将噪声部分所对应的小波系数进行修正，最终再进行反变换得到去噪后的图像。
该算法在处理非线性噪声效果也很好。
数字图像去噪典型算法及matlab实现
图像去噪是数字图像处理中的重要环节与步骤。
去噪效果的好坏直接影响到后续的图像处理工作如图像分割、边缘检测等。
图像信号在产生、传输过程中都可能会受到噪声的污染，一般数字图像系统中的常见噪声主要有：高斯噪声（主要由阻性元器件内部产生）、椒盐噪声（主要是图像切割引起的黑图像上的白点噪声或光电转换过程中产生的泊松噪声）等；目前比较经典的图像去噪算法主要有以下三种：均值滤波算法：也称线性滤波，主要思想为邻域平均法，即用几个像素灰度的平均值来代替每个像素的灰度。
有效抑制加性噪声，但容易引起图像模糊，可以对其进行改进，主要避开对景物边缘的平滑处理。
中值滤波：基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性平滑滤波信号处理技术。
中值滤波的特点即是首先确定一个以某个像素为中心点的邻域，一般为方形邻域，也可以为圆形、十字形等等，然后将邻域中各像素的灰度值排序，取其中间值作为中心像素灰度的新值，这里领域被称为窗口，当窗口移动时，利用中值滤波可以对图像进行平滑处理。
其算法简单，时间复杂度低，但其对点、线与尖顶多的图像不宜采用中值滤波。
很容易自适应化。
Wiener维纳滤波：使原始图像与其恢复图像之间的均方误差最小的复原方法，是一种自适应滤波器，根据局部方差来调整滤波器效果。
对于去除高斯噪声效果明显。
实验一：均值滤波对高斯噪声的效果代码I=imread('C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\1.gif');%读取图像J=imnoise(I,'gaussian',0,0.005);%加入均值为0，方差为0.005的高斯噪声subplot(2,3,1);imshow(I);title('原始图像');subplot(2,3,2); imshow(J);title('加入高斯噪声之后的图像');%采用MATLAB中的函数filter2对受噪声干扰的图像进行均值滤波K1=filter2(fspecial('average',3),J)/255; %模板尺寸为3K2=filter2(fspecial('average',5),J)/255;% 模板尺寸为5K3=filter2(fspecial('average',7),J)/255; %模板尺寸为7K4= filter2(fspecial('average',9),J)/255; %模板尺寸为9 subplot(2,3,3);imshow(K1);title('改进后的图像1');subplot(2,3,4); imshow(K2);title('改进后的图像2');subplot(2,3,5);imshow(K3);title('改进后的图像3');subplot(2,3,6);imshow(K4);title('改进后的图像4');PS：filter2用法fspecial函数用于创建预定义的滤波算子，其语法格式为：h = fspecial(type)h = fspecial(type,parameters)参数type制定算子类型，parameters指定相应的参数，具体格式为：type='average'，为均值滤波，参数为n，代表模版尺寸，用向量表示，默认值为[3,3]。
图像处理中的图像去噪方法与效果评估
图像处理中的图像去噪方法与效果评估图像去噪是数字图像处理中的一项关键任务，它旨在从图像中去除噪声，使其更清晰、更易于分析和理解。
在图像处理的众多应用中，图像去噪是一个必备的步骤，它可以用于医学图像、卫星图像、摄影图像等领域。
目前，有许多图像去噪方法可供选择，这些方法可以根据去噪原理、去噪效果和计算效率等方面进行分类。
下面将介绍几种常用的图像去噪方法，并对它们的效果进行评估。
1. 统计滤波方法统计滤波是一种基于统计原理的去噪方法，它通过对图像的像素值进行统计分析来判断噪声像素和信号像素，并通过滤波操作来抑制噪声。
常用的统计滤波方法包括中值滤波、高斯滤波和均值滤波。
中值滤波是一种简单有效的统计滤波方法，它通过对图像中的每个像素周围的邻域进行排序，然后取中间值作为该像素的新值。
中值滤波对于椒盐噪声和斑点噪声有较好的去除效果，但对于高斯噪声和高频噪声效果较差。
高斯滤波是一种基于高斯函数的滤波方法，它将像素的值与其周围像素的值进行加权平均，权值由高斯函数确定。
高斯滤波可以有效地平滑图像，并且保持边缘信息，但对于噪声的去除效果较差。
均值滤波是一种简单的滤波方法，它将像素的值与其邻域像素的平均值进行替换，可以有效地降低噪声的影响，但会导致图像模糊。
2. 小波变换方法小波变换是一种多尺度分析方法，可以将图像分解为不同频率的子带，然后根据子带的特征对噪声进行去除。
小波变换方法具有良好的去噪效果和较高的计算效率，在图像压缩、细节增强等应用中得到了广泛的应用。
小波去噪方法通常包括两个步骤：小波分解和阈值处理。
在小波分解阶段，图像被分解为不同频率的子带；在阈值处理阶段，对每个子带的系数进行阈值处理，然后通过逆小波变换将图像重建。
常用的小波去噪方法包括基于软阈值和硬阈值的去噪方法。
软阈值方法将小于某个阈值的系数置零，大于阈值的系数乘以一个缩放因子；硬阈值方法将小于阈值的系数置零，大于等于阈值的系数保持不变。
这两种方法在去除噪声的同时也会对图像细节造成一定的损失。
图像去噪处理的研究及MATLAB仿真
图像去噪处理的研究及MATLAB仿真[摘要]图像是一种重要的信息源，通过图像处理可以帮助人们了解信息的内涵。
数字图像噪声去除涉及光学系统、微电子技术、计算机科学、数学分析等领域，是一门综合性很强的边缘科学，如今其理论体系已十分完善，且其实践应用很广泛，在医学、军事、艺术、农业等都有广泛且成熟的应用。
MATLAB是一种高效的工程计算语言，在数值计算、数据处理、图像处理、神经网络、小波分析等方面都有广泛的应用。
MATLAB是一种向量语言，它非常适合于进行图像处理。
本文概述了小波阈值去噪的基本原理。
对常用的几种阈值去噪方法进行了分析比较和仿真实现。
最后结合理论分析和实验结果，讨论了一个完整去噪算法中影响去噪性能的各种因素。
为实际的图像处理中，小波阈值去噪法的选择和改进提供了数据参考和依据。
关键字：小波变换图像去噪阈值MATLABThe Research of Image De-noising Based on Matlab[Abstract] Image is one kind of important information source, may help People through the imagery processing to understand the information the connotation. The digital image de-noise involves domains and so on optical system, microelectronic technology, computer science，mathematical analysis, it’s a very comprehensive interdisciplinary science, now its practice application is very widespread: In the medicine, the military, art, the agriculture and all have very extensive and ripe using so on. MATLAB is one kind of highly effective engineering calculation language，in aspects and so on value computation, data processing, imagery processing, neural network, wavelet analysis all has the widespread application.This article has stated the theory of wavelet threshold denoising ，then done comparing experiments using several good threshold denoising methods．Finally according to the theory analysis and simulation results，the paper discusses several kinds of factors which affect the denoising capability in a complete denoising algorithm．That provides the date reference of threshold denoising methods in actual image process．Keywords: Wavelet transformation; Image denoising; Wavelet threshold; MATLAB目录前言第一章图像与噪声 (1)1.1 噪声图像模型及噪声特性 (1)1.1.1 含噪模型 (1)1.1.2 噪声特性 (1)1.2 图像质量的评价 (2)1.2.1 主观评价 (2)1.2.2 客观评价 (2)第二章图像去噪方法 (4)2.1 传统去噪方法 (4)2.1.1 空域滤波 (4)2.1.2 频域低通滤波法 (5)2.2 小波去噪 (8)2.2.1 小波去噪的发展历程 (8)2.2.2 小波去噪的研究现状 (9)2.2.3 小波去噪方法 (11)第三章小波变换理论基础 (12)3.1 从傅里叶变换到小波变换 (12)3.2 小波理论的基本概念 (13)3.2.1 连续小波变换 (13)3.2.2 离散小波变换 (15)第四章小波阈值去噪及MATLAB仿真 (18)4.1 小波阈值去噪概述 (18)4.1.1 阈值去噪法简述 (18)4.2 基于MATLAB的小波去噪函数简介 (19)4.3 小波去噪对比试验 (20)4.3.1 实验信号的产生 (20)4.3.2 各参数下的去噪效果对比 (22)4.4 利用小波去噪函数去除给定图像中的噪声 (25)总结与展望（本行顶头，下面的红色字去掉） (28)1 全文工作总结 (28)2 工作展望 (28)致谢语 (30)参考文献 (31)附录 (34)前言图像在生成和传输过程中常常因受到各种噪声的干扰和影响而使图像降质，这对后续图像的处理(如分割、压缩和图像理解等)将产生不利影响。
图像数据噪声处理算法效果评估
图像数据噪声处理算法效果评估摘要：图像数据噪声处理算法是数字图像处理中的重要研究领域，其目的是通过降低或消除图像中的噪声，提高图像质量。
本文通过对几种常见的图像数据噪声处理算法进行评估，分析其优缺点，并提出了一种基于深度学习的新型算法。
通过对多组实验数据进行对比分析，验证了该算法在降噪效果和保留细节方面具有优势。
1. 引言数字图像在采集、传输和存储过程中常常受到各种因素的干扰，导致产生不同程度的噪声。
这些噪声会影响到图像质量和后续处理任务的准确性。
因此，研究如何有效地降低或消除这些噪声成为了数字图像处理领域中一个重要而具有挑战性的问题。
2. 常见的图像数据噪声处理算法2.1 均值滤波均值滤波是一种基本而常用的降低高斯白噪声影响的方法。
该方法通过计算邻域内各个点灰度值的平均值来替代当前像素点的灰度值。
均值滤波简单易实现，但在处理椒盐噪声等噪声类型时效果较差。
2.2 中值滤波中值滤波是一种非线性滤波方法，通过计算邻域内各个点灰度值的中位数来替代当前像素点的灰度值。
中值滤波在处理椒盐噪声等噪声类型时效果较好，但在处理高斯白噪声时效果较差。
2.3 小波变换降噪小波变换降噪是一种基于小波分析理论的降低图像噪声的方法。
该方法通过对图像进行小波变换，将图像分解为低频和高频部分，然后对高频部分进行阈值处理来消除噪声。
小波变换降噪方法能够有效地消除高斯白噪声和椒盐噪声，但在保留图像细节方面存在一定困难。
3. 基于深度学习的图像数据降噪算法基于深度学习的图像数据降噪算法近年来受到了广泛关注。
该算法通过构建深度卷积神经网络模型，学习图像噪声与清晰图像之间的映射关系，从而实现对图像噪声的准确降低。
与传统算法相比，基于深度学习的图像数据降噪算法在降噪效果和保留细节方面具有明显优势。
4. 实验设计与结果分析本文设计了一组实验，对比了均值滤波、中值滤波、小波变换降噪和基于深度学习的图像数据降噪算法在不同场景下的效果。
实验结果表明，基于深度学习的算法在降低高斯白噪声和椒盐噪声方面具有较好效果，并且能够更好地保留图像细节。
图像去噪算法性能与对比分析
图像去噪算法性能与对比分析引言：图像去噪是数字图像处理领域的重要研究内容之一，其目的是将存在于图像中的噪声信号或干扰信号去除，提高图像质量。
随着数字图像处理技术的发展，现在有许多不同类型的图像去噪算法被广泛应用于图像处理领域。
本文将对几种主流的图像去噪算法进行性能与对比分析。
一、经典去噪算法1. 均值滤波器均值滤波器是一种简单且广泛使用的图像去噪算法。
它通过计算像素周围邻域像素的平均值来取代该像素的值。
然而，均值滤波器的性能有限，对于复杂的噪声类型效果较差。
2. 中值滤波器中值滤波器是另一种常见的图像去噪算法。
它基于中心像素周围邻域像素值的中值来替代该像素的值。
中值滤波器能够有效地去除椒盐噪声等离群点噪声，但对于高斯噪声效果较差。
3. 总变差去噪（TV）总变差去噪是一种最小化图像总变差的优化算法。
它基于假设图像在相邻像素之间具有平滑性。
总变差去噪算法在去噪图像的同时能够保持图像的边缘和细节信息，因此在去除噪声的同时能够保持图像的清晰度。
二、基于机器学习的去噪算法1. 自编码器自编码器是一种无监督学习算法，通过将输入映射到隐藏层，再将隐藏层的特征映射重构为输出层，从而实现对输入信号的噪声去除。
自编码器通过对训练样本的学习来还原输入信号，从而能够保留原始图像的重要信息，同时去除噪声。
2. 条件生成对抗网络（CGAN）条件生成对抗网络是一种通过生成模型来进行图像去噪的算法。
它引入条件信息，将噪声图像作为输入，并生成一个与原始输入噪声图像对应的真实图像。
CGAN通过生成器和判别器之间的对抗学习来实现去噪效果的优化。
三、性能与对比分析1. 去噪效果比较：经典去噪算法如均值滤波器和中值滤波器能够有效去除一些简单的噪声，但对于复杂的噪声类型如高斯噪声等效果不佳。
基于机器学习的去噪算法如自编码器和CGAN则能够更好地处理复杂的噪声类型，恢复图像的清晰度和细节信息。
2. 处理速度比较：经典去噪算法通常具有较快的处理速度，适用于实时应用场景。
高性能数字放射摄像图像去噪和增强算法
高性能数字放射摄像图像去噪和增强算法摘要数字放射摄像技术在医学、工业和安防等领域得到广泛应用。
图像的质量对于放射摄像的结果至关重要，因此图像去噪和增强算法一直是研究的热点。
本文针对高性能数字放射摄像图像的去噪和增强问题，综述了当前流行的算法及其优劣，并提出了一种改进的算法。
1. 引言数字放射摄像技术已成为现代医学、工业和安防等领域的重要工具。
数字放射摄像图像通常受到噪声和其他影响因素的干扰，因此图像去噪和增强算法成为了必不可少的研究领域。
目前，已经提出了许多经典的图像去噪和增强方法，但它们仍然存在一些局限性。
2. 相关工作2.1 经典算法综述2.1.1 均值滤波均值滤波是最基本的去噪方法之一，它通过计算像素周围邻居像素的平均值来实现去噪。
然而，均值滤波容易造成图像细节的模糊，特别是对于包含边缘信息的图像。
2.1.2 中值滤波中值滤波是一种非常流行的去噪算法，它通过用像素邻域内的中值替代当前像素值来实现去噪。
中值滤波对于椒盐噪声和其他非高斯噪声很有效，但对于高斯噪声效果有限。
2.1.3 小波去噪小波去噪算法利用小波变换的多分辨率特性，将图像分解到多个不同频率的子带中，通过对各个子带进行阈值处理实现去噪。
小波去噪在一定程度上减少了模糊效果，但对于大尺度的噪声仍然具有一定的限制。
2.2 改进算法介绍针对以上经典算法的局限性，研究者们不断提出改进的算法。
2.2.1 基于非局部均值的去噪算法该算法基于非局部均值思想，通过寻找相似的块并计算它们的均值来减少噪声。
相比于其他算法，它能更好地保留图像的细节和纹理信息。
2.2.2 基于深度学习的图像增强算法深度学习算法在计算机视觉领域取得了重要的突破，近年来在图像增强方面也取得了显著的成果。
该算法利用深度卷积神经网络对图像进行特征学习和重建，能够有效提高图像的质量。
3. 提出的算法本文针对高性能数字放射摄像图像的去噪和增强问题，提出了一种改进的算法。
该算法综合利用基于非局部均值的去噪算法和基于深度学习的图像增强算法的优势，能够在保留图像细节和纹理的同时有效去除图像噪声。
图像去噪的基本原理、典型方法和最新方法 电子技术专业毕业设计 毕业论
摘要数字图像在其形成、传输和记录的过程中，由于成像系统、传输介质和记录设备的不完善往往使得获取的图像受到多种噪声的污染。
因此在模式识别、计算机视觉、图像分析和视频编码等领域,噪声图像的前期处理极其重要，其处理效果的好坏将直接影响到后续工作的质量和结果。
本文主要介绍图像去噪的基本原理、典型方法和最新方法。
考虑到图像去噪技术的飞速发展，本文在论述其基本理论的同时还着重介绍近年来国内有关的最新研究成果和最新方法。
本文被分成四个部分。
第一部分是绪论，论述图像去噪发展趋势及研究图像去噪的理由与意义。
第二部分论述中值滤波法和自适应平滑滤波法的基本原理，完成基于matlab中值滤波的代码实现，并对其结果进行分析。
本文提出两种新的算法，即中值滤波的改进算法即自适应加权算法，和自适应平滑滤波的改进算法。
并且也得出这两种算法的仿真结果，并且对结果进行分析。
第三部分首先论述基于频域的图像去噪方法的基本原理，然后本文对巴特沃斯低通滤波和巴特沃斯高通滤波的基本原理作了论述，并且分别完成基于matlab的巴特沃斯低通滤波和高通滤波的代码实现，对结果进行分析。
同时对程序中的重要语句分别作注释。
第四部分是本文最重要的一章，重点阐述基于小波域的两种图像去噪方法和算法，即小波阈值去噪法与小波维纳滤波去噪法。
在小波阈值去噪法中，本文重点论述小波阈值去噪的三个步骤，并介绍传统经典的阈值化方法即软阈值法、硬阈值法以及四种确定阈值的方法。
其中包括统一阈值法、基于零均值正态分布的置信区间阈值、最小最大阈值法和理想阈值估计法，并且完成小波阈值去噪法的代码实现，将小波阈值去噪法的去噪结果和中值滤波法的去噪结果进行比较分析，得出结论。
在小波维纳滤波去噪法中本文着重论述小波维纳滤波去噪法的基本原理，得到小波维纳滤波去噪法的仿真结果，并且将波维纳滤波去噪法的结果与维纳滤波去噪法的结果进行对比分析。
关键词：图像去噪，维纳滤波，中值滤波，小波变换，阈值AbstractIn its formation, transmission and recording of the process of digital images, because imaging system , transmission media and recording equipment are often imperfect, the obtained images are polluted by a variety of noises. In pattern recognition, computer vision, image analysis and video coding and other fields,noise image pre-processing is extremely important and whether its effect is good or bad will have a direct impact on the following quality and results. This paper introduces the basic principle, the typical method and the latest methods of image denoising.Taking the rapid development of technology of image denoising into account, the paper discusses the basic theory and at the same time also the latest research results and the latest methods in recent years.This paper is divided into four parts.introduction The first part is the introduction and discusses development trend of image denoising and the reasons and significance of studying image denoising. The second part, deals with the basic principles of median filter and adaptive smoothing filter, achieves the completion of median filtering code based on Matlab, and analyzes the results. This paper presents two new algorithm, which is the improved algorithms of the filtering called adaptive weighted algorithm, and the improved algorithm of adaptive smoothing. And the paper has reached this algorithm simulation results, and analyzed the results. The third part firstly discusses the basic principles of image denoising based on frequency domain . Then this paper discusses the basic principles of Butterworth low-pass filter and Butterworth high-pass filtering, and completes the code achieved based on Matlab Butterworth low-pass filter and high-pass filtering and analyzes the results. Meanwhile important statements of the procedures are explained. The fourth part of this article is the most important chapter and focuses on the two methods and algorithms of image denoising based on wavelet domain, which are the wavelet domain thresholding method and wavelet wiener filter method. In wavelet thresholding method, the paper focuses on the three steps of wavelet thresholding and discusses the traditional classical threshold methods,which are soft, and the threshold hard threshold law, and introduces four ways of determining the threshold.The four ways include a single threshold value, intervalthreshold based on the zero mean normal confidence, the largest minimum threshold value and ideal threshold estimates.The paper completes achieving code of wavelet thresholding method and comparatively analyzes the results of wavelet thresholding method and the results of denoising filter method. In wavelet wiener filter ,the paper method focuses on the basic principle of wavelet wiener filter, achieves simulation results of wavelet wiener filter method, and compares the results of wavelet wiener filter method with the results of the wiener filter method.Keywords : image denoising, Wiener filter, filtering, wavelet transform, threshold第1章绪论1.1 图像去噪的发展趋势图像信号处理中最困难的问题之一是:怎样滤出图像中的噪声而又不模糊图像的特征及边缘。
数字图像处理中的去噪算法研究
数字图像处理中的去噪算法研究近年来，随着数字图像技术的飞速发展，数字图像处理已经渗透到了我们生活中的方方面面，如医学影像、视频通讯、工业自动化等，为我们的生活带来了许多便利。
然而，由于数字图像采集过程中存在着各种噪声的干扰，导致我们获取的图像质量不尽如人意，为了解决这些问题，去噪算法应运而生。
去噪算法是一种数字图像处理技术，主要是通过滤波或者图像复原等方式，对图像中的噪声进行消除和抑制，以提高图像清晰度和保真度。
根据去噪算法采用的方法和理论不同，可以分为基于统计学的去噪算法、基于小波变换的去噪算法、基于矩阵分解的去噪算法、基于张量分解的去噪算法等多种类型。
基于统计学的去噪算法是应用广泛的一种去噪算法，该算法主要是通过分析噪声的特征和分布，设计适当的数字统计模型，从而利用概率和统计的方法对数字图像进行去噪。
其中比较常用的算法有中值滤波（Median Filtering）、平均滤波（Average Filtering）和高斯滤波（Gaussian Filtering）等。
中值滤波是一种非线性滤波算法，它的核心思想是将像素点周围的像素值排序，选取中间值（即中位数）作为当前像素点的值。
由于中值滤波不是基于像素均值的计算，因此对于椒盐噪声（Salt-and-Pepper Noise）这种高噪声密度的图像，中值滤波效果更加明显，可以有效的消除这些噪声。
但是中值滤波也存在一些缺陷，比如对图像边缘信息的保护能力比较差，会导致边缘模糊等问题。
平均滤波是一种线性滤波算法，它的基本思路是通过对像素周围的像素值进行平均计算，来实现去噪声的目的。
平均滤波虽然简单易用，但是效果并不是很理想，因为它对于图像中的突变、锐利边缘等高频细节信息的处理不是很完美，容易出现平滑效果比较明显的问题。
高斯滤波是一种常用的线性滤波算法，其主要是利用高斯分布函数来计算像素点周围的像素值的权重，从而对像素点进行加权平均运算，以达到消噪的目的。
高斯滤波可以有效地消除高斯噪声和一些轻度的椒盐噪声，但对于比较复杂的图像噪声，效果仍然有限。
图像去噪技术的比较分析
图像去噪技术的比较分析图像去噪技术是数字图像处理的重要分支，主要目的是去除图像中噪点和干扰，同时保持图像的细节和信息不丢失。
目前市场上已经存在许多图像去噪算法，如：均值滤波、中值滤波、小波变换去噪等。
不同的算法有着各自的特点和优劣，本文将对现有的几个常用图像去噪算法进行比较分析。
一、均值滤波均值滤波是一种最简单的滤波算法之一，其方法是用一个固定大小的窗口在图像上滑动，将窗口内的像素值取平均数，再令中心像素的值等于这个平均数。
其优点是计算简单，缺点是在去除噪点的同时，也会丢失图像的细节。
因此，这种方法更适合于对粗糙的图像进行去噪，而不是对细节丰富的图像。
二、中值滤波中值滤波是一种常见的非线性滤波算法，其方法是用一个固定大小的窗口在图像上滑动，将窗口内的像素值按大小排序，再令中心像素的值等于排序后的中位数。
与均值滤波相比，中值滤波具有一定的保边效果，适用于一些对边缘细节处理更为敏感的场景。
然而，在滤波窗口大小较小时，中值滤波可能会产生少量的残留噪点，而在滤波窗口大小较大时，可能会丢失更多的图像细节。
三、小波变换去噪小波变换去噪是一种基于小波分析的方法，它利用小波变换将图像分解成不同尺度的频率分量，然后根据不同的频率分量采取不同的去噪策略。
通常，高频分量包含较多噪点信息，因此可以采用阈值处理或软阈值处理等方式进行去噪；而低频分量则包含大部分图像信息，因此可以直接保留。
小波变换去噪能够在去噪的同时保留更多的细节信息，适用于对细节较为敏感的图像去噪。
综上所述，不同的图像去噪算法各有其优点和缺点，需要根据具体的应用场景选择合适的算法。
对于粗糙的图像，可以采用均值滤波等线性算法进行处理；对于边缘细节丰富的图像，可以采用中值滤波等非线性算法进行处理；对于需要保留更多细节信息的图像，可以采用小波变换去噪等高级算法进行处理。
当然，在实际应用中，一般需要根据图像特点和处理要求综合考虑各种算法的优劣，选择最合适的去噪方法。
图像处理中的去噪算法及实现方法研究探讨
图像处理中的去噪算法及实现方法研究探讨图像去噪作为图像处理领域中的一个重要任务，旨在减少或消除图像中的噪声干扰，提高图像的质量和清晰度。
在实际应用中，图像经常会受到多种因素影响而产生噪声，例如图像采集设备的传感器噪声、传输过程中的信号干扰以及图像采集过程中的振动或者焦距不准等。
本文将研究和探讨图像处理领域中常用的几种去噪算法及其实现方法。
1. 均值滤波算法均值滤波是图像去噪领域中最简单和常用的算法之一。
该算法基于邻域像素的平均值来估计当前像素的值。
在均值滤波算法中，采用一个滑动窗口扫描整个图像，计算窗口内像素的平均值并将其作为当前像素的估计值。
均值滤波算法简单易实现，通过平均化像素值的方法可以减少噪声。
然而，该算法不能完全去除噪声，同时也会造成图像细节的模糊。
2. 中值滤波算法中值滤波算法是一种常用的非线性滤波方法，它采用邻域窗口内像素的中值来作为当前像素的估计值。
该算法适用于去除椒盐噪声等不规则噪声。
中值滤波算法不像均值滤波算法会造成图像模糊，能够有效保留图像细节。
然而，中值滤波算法对于高斯噪声等连续噪声的去除效果较差。
此外，中值滤波算法的计算复杂度较高，对于大尺寸图像处理时速度较慢。
3. 小波去噪算法小波去噪算法是一种基于小波变换的信号去噪方法。
小波变换将信号分解为多个不同尺度的频带，通过分析各频带信号的特性，可以有效去除噪声。
小波去噪算法包括两个主要步骤：信号分解和阈值处理。
首先，利用小波变换将图像分解为多个频带，然后通过对各频带的系数进行阈值处理，将系数小于阈值的置零，再将处理后的系数进行反变换得到去噪后的图像。
小波去噪算法能够较好地去除各种类型的噪声，但在实际应用中阈值的选择较为困难。
4. 域值滤波算法域值滤波算法是一种基于像素值差异的去噪方法。
该算法通过计算像素值之间的相似度来判断是否为噪声，并根据相似度对图像像素进行修复。
域值滤波算法的核心思想是相似像素的值在局部空间中较为接近，而噪声像素的值则与周围像素差异较大。
数字图像处理中的图像去噪算法研究
数字图像处理中的图像去噪算法研究数字图像处理是一门关于处理和分析数字图像的学科，广泛应用于各个领域，如医学图像处理、计算机视觉、遥感图像分析等。
而图像去噪是数字图像处理中的一项重要任务，其目的是在保留图像细节的同时，尽可能地减少图像中的噪声干扰，提高图像的质量。
图像去噪算法可以分为线性和非线性两类。
线性去噪算法主要基于数学的滤波原理，例如均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。
这些算法利用了图像的局部统计信息来平滑图像，从而降低噪声的影响。
然而，线性滤波算法在去噪的同时往往会导致图像的细节信息模糊，特别是对于包含边缘和纹理等细节的图像。
相比之下，非线性去噪算法更适用于处理包含复杂细节的图像。
非线性去噪算法尝试通过利用图像内部的非线性结构来保留和恢复图像的细节信息。
其中，基于偏微分方程的非线性去噪算法是目前研究的热点之一。
例如，经典的总变差去噪(Total Variation Denoising, TVD)算法使用了图像的梯度信息作为图像的非线性结构的度量，通过求解扩散方程来去除噪声，同时保留图像边缘。
近年来，基于变分模型的非线性去噪算法也得到了广泛的研究和应用。
除了上述的传统去噪算法，近年来，基于深度学习的图像去噪算法也取得了巨大的突破。
深度学习算法通过构建深度神经网络并利用大规模图像数据进行训练，能够学习到复杂的图像特征表示和噪声模型，从而实现高效而准确的图像去噪。
例如，基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)的去噪算法和基于生成对抗网络(Generative Adversarial Network, GAN)的去噪算法，已经在图像去噪领域取得了很好的效果。
随着研究的不断深入，图像去噪算法的性能也在不断提升。
除了算法的研究，噪声模型的建立也是图像去噪研究中的重要内容之一。
常见的噪声模型包括加性高斯噪声、瑞利噪声、椒盐噪声等。
根据实际应用需求，可以根据不同的噪声模型来选择合适的去噪算法。
(2)数字图像信号去噪方法分析
科技论坛数字图像信号去噪方法分析雷贲（黑龙江武警总队政治部文化工作站，黑龙江哈尔滨150070）随着数字技术的发展，信息在人们的工作、学习和生活中发挥着越来越重要的作用，其中最直接、最主要的信息就是图像信息。
但由于实际获得的图像在形成、传输、接收和处理的过程中不可避免地存在着外部干扰和内部干扰，如光电转换过程中敏感元件灵敏度不均匀性、数字化过程的量化噪声、传输过程中的误差以及人为因素等，均会存在着一定程度的噪声干扰。
噪声恶化了图像质量，降低了图像的峰值信噪比，使图像变得模糊，甚至淹没图像特征，这给后面的图像分析、处理等工作带来了困难。
因此，在图像的预处理阶段去除噪声是图像处理中的一个重要的内容。
1图像的噪声噪声通常是随机产生的，因而具有分布的不规则性，有些噪声和图像信号互相独立、互不相关，有些是相关的。
因此要减少图像中的噪声，必须针对具体情况采用不同的方法，否则很难获得满意的处理效果。
一般在图像中常见的噪声有：（1）加性噪声：和图像信号强度不相关，如图像在传输过程中引进的信道噪声等。
（2）乘性噪声：和图像信号相关，往往随图像信号的变化而变化。
（3）量化噪声：是数字图像的主要噪声源，其大小显示出数字图像和原始图像差异。
（4）“椒盐”噪声：如图像切割引起的黑图像上的白点噪声。
2图像去噪的方法人们根据实际图像的特点、噪声的统计特征和频谱分布规律，发展了各式各样的去噪方法，其最终目的就是为下一步图像分析和处理提供匹配的图像信号，图像去噪主要有以下几种方法。
2.1图像平滑图像平滑处理视其噪声图像本身的特性而定，可以在空间域也可以在频率域采用不同的措施。
空间域里的一些方法是噪声去除，即先判断某点是否为噪声点，若是，重新赋值，如不是按原值输出。
另一类方法是平均，即不依赖于噪声点的识别和去除，而对整个图像进行平均运算。
在频域里是对图像频谱进行修正，一般采用低通滤波方法，而不像在空域里直接对图像的像素灰度级值进行运算。
高性能数字放射摄像图像的噪声建模和去噪算法
高性能数字放射摄像图像的噪声建模和去噪算法摘要：数字放射摄像是一种广泛应用于医学、工业和安全领域的成像技术。
然而，由于各种原因，摄像图像通常存在各种噪声，这会影响到图像的质量和准确性。
因此，本文旨在针对高性能数字放射摄像图像的噪声特点进行建模，并提出一种去噪算法，以提高图像的质量和准确性。
1. 引言数字放射摄像是一种广泛应用于医学、工业和安全领域的成像技术，其基本原理是通过辐射源发出的能量来产生图像。
然而，由于摄像过程中的种种因素，包括辐射噪声、传感器噪声和图像处理环节中的误差等，摄像图像往往存在各种噪声。
这些噪声会影响到图像的质量和准确性，因此有必要对其进行建模和处理。
2. 噪声建模在对数字放射摄像图像的噪声进行建模时，需要考虑到不同类型的噪声。
常见的噪声类型包括高斯噪声、泊松噪声和盐噪声等。
根据具体的应用场景和摄像设备，可以选择相应的噪声模型进行建模。
2.1 高斯噪声高斯噪声是一种服从高斯分布的随机噪声，其特点是中心对称且形状呈钟形曲线。
高斯噪声常常由传感器的电子元件或信号传输过程中的干扰引起。
在建模过程中，可以通过测量现有图像中的噪声来估计高斯噪声的参数，如均值和方差。
2.2 泊松噪声泊松噪声是由于光子计数过程的随机性而引起的噪声。
泊松噪声的强度与图像的亮度成正比，即图像亮度越高，泊松噪声越强。
在建模过程中，可以通过对现有图像进行统计分析，计算出泊松噪声的参数，如平均值和方差。
2.3 盐噪声盐噪声是指图像中出现亮点或暗点的突然变化，通常是由于传感器缺陷或信号传输过程中的干扰引起。
在建模过程中，可以通过统计图像中亮点和暗点的数量，来估计盐噪声的参数。
3. 去噪算法针对数字放射摄像图像中存在的各种噪声，可以采用不同的去噪算法进行处理。
常见的去噪算法包括滤波算法、小波变换算法和深度学习算法等。
3.1 滤波算法滤波算法是一种基于局部像素的处理方法，通过对图像中的每个像素采用滤波器进行处理，以实现去除噪声的效果。
数字图像去噪典型算法仿真与分析
数字图像去噪典型算法仿真与分析个人信息*********摘要：图像去噪是数字图像处理中的重要环节和步骤。
本文首先介绍了常见的图像噪声；然后，在介绍图像去噪的基本方法和原理的基础上，讨论了均值滤波、中值滤波和维纳滤波三种典型的图像去噪方法；最后，对包含有高斯噪声和椒盐等噪声的图像进行去噪，并对其去噪效果进行了仿真和分析比较，得出了三种方法各自的适用性特点。
关键词：图像去噪；均值滤波；中值滤波；维纳滤波Simulation and Analysis of Image De-noising Methodsin Digital ImageName:***(个人信息****)Abstract: Image denoising is one of the most important parts and steps of image processing. Firstly, the paper introduces the common image noise. Then, based on the principle and methods of eliminating image noise, it discusses mean filtering, median filtering, and Wiener filtering which are typical image donoising. Finally, it uses these methods to eliminate image noise which contains Gaussian noise and salt&pepper noise. And through comparing and analyzing the effect of these methods, it concludes the applicability of each method in different application.Key words:image denoising; mean filtering; median filtering; Wiener filtering0 引言数字图像是现代人们获取信息的主要来源。
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数字图像去噪典型算法仿真与分析1个人信息*********23摘要：图像去噪是数字图像处理中的重要环节和步骤。
本文首先介绍了常见45的图像噪声；然后，在介绍图像去噪的基本方法和原理的基础上，讨论了均值6滤波、中值滤波和维纳滤波三种典型的图像去噪方法；最后，对包含有高斯噪7声和椒盐等噪声的图像进行去噪，并对其去噪效果进行了仿真和分析比较，得8出了三种方法各自的适用性特点。
9关键词：图像去噪；均值滤波；中值滤波；维纳滤波Simulation and Analysis of Image De-noising Methods1011in Digital Image12Name:***13(个人信息****)14Abstract: Image denoising is one of the most important parts and steps 15of image processing. Firstly, the paper introduces the common image noise.16Then, based on the principle and methods of eliminating image noise, it 17discusses mean filtering, median filtering, and Wiener filtering which 18are typical image donoising. Finally, it uses these methods to eliminate 19image noise which contains Gaussian noise and salt&pepper noise. And through comparing and analyzing the effect of these methods, it concludes2021the applicability of each method in different application.Key words: image denoising; mean filtering; median filtering; Wiener2223filtering24250 引言数字图像是现代人们获取信息的主要来源。
由于成像系统、传输介质和记录2627设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会收到多种噪声的28污染。
一般来说，现实中的图像都是带噪图像。
噪声使图像变得模糊，甚至淹没图像特征，给后面图像区域分割、分析判断等工作带来了困难。
因此，在边2930缘检测、图像分割、特征提取、模式识别等高层次处理之前，选用适当的方法31尽量地去除噪声干扰是一个非常重要的环节和步骤，也一直是图像处理研究领域进行的主要课题之一。
3233在图像去噪的研究方面，国内外的一些学者提出了大量的算法，如一些典型34的图像去噪算法，均值滤波、中值滤波、维纳滤波、小波变换等[1-5]。
近年来，35一些改进的、新型的算法也被许多学者提出。
文[6]提出了一种改进的均值滤波36算法，该算法针对均值滤波在抑制噪声的过程中会损失图像的边缘等细节信息37问题，在计算局部窗口内中心像素灰度均值时，既考虑了窗口内各像素与中心像素间的灰度差异，又顾及了窗口内各像素与中心像素间的距离；但是容易导3839致图像细节因过度平滑而变得模糊。
对于复杂的噪声图像，文[7]提出了一种基40于同性质点个数的噪声点检测算法，这是一种改进的中值滤波算法，该算法对41于脉冲噪声来说不仅在滤除噪声方便有较好的效果，保持图像细节信息方面也42取得了一定的成就；但对未知噪声类型的图像进行滤除时其效果就不明显。
针43对经典维纳滤波器存在的不足，文[8]提出了一种新的自适应维纳滤波器，该滤44波器能够根据不同的图像特性在给定的多个模板之间自适应的选择模板，使得45滤波效果更加理想；但是对于不太复杂的图像，新的自适应维纳滤波和普通维46纳滤波相比，改善空间不是很大，效果不是很明显。
综上，现有的图像去噪方法大致可以分为两类：一类是空间域方法，另一类4748是频率域方法。
本文主要围绕着空间域的去噪方法，分析几种典型的空间域去49噪方法，研究总结各算法的优缺点、适用性及处理效率等，并通过MATLAB进行仿真和分析比较。
50511 噪声52噪声可以理解为妨碍人的视觉器官或系统传感器对所接收图像源信息进行理53解或分析的各种因素。
噪声在理论上可以定义为“不可预测，只能用概率统计54方法来认识的随机误差”[9]。
551.1 图像系统中的常见噪声依据噪声产生的原因，将经常影响图像质量的噪声源分为三类：阻性元器件5657内部产生的高斯噪声；光电转换过程中的泊松噪声（椒盐噪声）；感光过程中58产生的颗粒噪声。
根据噪声和信号的关系也可以将其分为两种形式：一类是加性噪声，另一类是乘性噪声。
59601.2 图像去噪的意义61噪声在图像处理中是一个非常重要的问题，它对图像的输入、采集、处理的62各个环节以及最终的输出结果都会产生一定的影响。
特别是在图像的输入、采63集过程中，噪声是个十分关键的问题，若输入伴有较大噪，必然影响之后的处64理以及最终的处理效果。
因此，任何一个良好的图像处理系统，无论是模拟处理还是计算机处理无不把减少最前一级的噪声作为主攻目标。
去噪处理已成为6566图像处理中极其重要的环节和步骤。
672 图像去噪典型算法现有的图像去噪方法大致可以划分为两类：一类是空间域方法，主要采用各6869种图像平滑模板对图像进行卷积处理，以达到压抑或消除噪声的目的；另一类是频率域方法，主要通过对图像进行变换后，选用适当的频率带通滤波器进行7071滤波处理，再经过反变换得到去噪后图像。
本文的工作主要围绕着空间域方法，72对三种典型的空间域去噪方法，均值滤波、中值滤波和维纳滤波，进行讨论、73仿真与分析。
742.1 均值滤波75均值滤波也称为线性滤波，其采用的主要方法为邻域平均法[1-4]。
均值滤波的基本思想是用领域几个像素值的均值来代替原图像中的各个像素值，其领域的7677选取通常为像素的4领域和8领域。
78假定有一幅由L*H个像素组成的图像f(x,y)，令Sxy表示中心在(x,y)点，尺寸为M*N的滑动模板窗口。
均值滤波过程就是计算模板中所有像素的均值7980g(x,y)，由公式1给出；然后将g(x,y)代替该点(x,y)原来的像素值f(x,y)，得到去噪后图像F(x,y)，如公式2所示。
818283这个操作可以用其系数1/M*N的卷积模板来实现。
由上式可知，经过均值处8485理后，噪声的均值不变，方差变小，说明噪声的强度减弱了，即噪声得到了抑86制。
当然，这种方法在平滑噪声的同时，也会模糊信号的细节和边缘，即在清87除噪声的同时也会对图像的高频细节成分造成破坏和损失，使图像模糊。
882.2 中值滤波89中值滤波是一种非线性信号处理方法，它的基本原理是把数字图像或数字序90列中的一点的值用该点的一个邻域中的各点值的中值代替。
通俗地讲中值滤波就是用一个活动窗口沿图象移动，窗口中心位置的象素灰度用窗口内所有象素91 灰度的中值来代替。
92 其算法步骤为：首先确定一个以某个像素(x,y)为中心点的邻域，常用的有方93 形、十字形和圆形等邻域；然后将邻域中的各个像素的灰度值进行排序，取其94 中间值作为中心点像素灰度的新值，这里的邻域通常被称为窗口，这个窗口可95 以是3*3、5*5等；当窗口在图像中上下左右进行移动后，利用中值滤波算法可96 以很好地对图像进行平滑处理[1-4]。
它是一种邻域运算，类似于卷积，但计算的97 不是加权求和，而是把邻域中的像素按灰度级进行排序然后选择该组的中间值98 作为输出像素值。
99 即用该像素的相邻像素的灰度中值来代替该像素的值，由公式3给出。
100(,)(,)((,))xyx y S f x y median f x y -∈= (3)101领域的大小决定在多少个数值中求中值，窗口的形状决定在什么样的几何空102 间中去元素计算中值。
窗口的大小和形状有时对滤波效果影响很大。
103 2.3 维纳滤波104 维纳(Wiener)滤波器是一种自适应滤波器，它根据图像的局部方差调整滤波105 器的输出，它的最终目标是使恢复图像g(x,y)与原始图像f(x,y)的均方差最小。
106 所谓自适应滤波，就是利用潜意识可以获得的滤波器参数等结果，自动的调节107 现时刻的滤波器参数，以适应信号的噪声未知的或随时间变换的统计特性。
108 Wiener 算法[1] [5]首先估计出像素的局部矩阵均值和方差：109110然后，对于每一个像素利用Wiener 滤波器估计出其像素值：111 222(,)((,))g x y f x y σνμμσ-=+- (5)112 这里，v 2是图像中噪声的方差。
维纳滤波去噪方法根据图像的局部方差来调整113 滤波器的输出，当局部方差大时，滤波器的平滑效果较弱；当局部方差小时，114 滤波器平滑效果较强。
它比线性滤波器具有更好的选择性，可以更好地保存图115 像的边缘和高频细节信息。
116 3 仿真结果及分析117 利用MATLAB 图像处理工具箱的函数可以非常方便地实现以上三种滤波方法。
118 但是，为了加深对这三种滤波方法的理解和运用，本文采用了自编的MATLAB 程119 序来进行仿真，其中Wiener 滤波器采用MATLAB 自带函数。
120 为了比较以上几种不同图像去噪的方法的优劣，本文对同一幅图像利用121 MATLAB 工具箱人为添加不同的图像噪声；然后分别采用均值滤波、中值滤波、122 维纳滤波等平滑处理办法对图像进行去噪复原，得到了丰富的实验结果。
限于123 篇幅，本文只给出了对添加有均值为零的高斯噪声和椒盐噪声的Leda 图像进行124 三种滤波算法处理的结果，如图1、图2、图3所示。
125126 图1 Leda 原始图像和添加噪声图像127128129图2 Leda添加高斯噪声的仿真结果130图3 Leda添加椒盐噪声的仿真结果131132通过对实验结果进行分析比较，从主观上可以得出以下结论：1) 对于均值滤波，由图2可以看出，图像中噪声含量很少，说明均值滤波对133134均值为零的高斯噪声有比较好的抑制作用。
由图3可以看出均值滤波对椒盐噪135声的去除效果不明显，噪声虽然得到了一定的抑制，但是图像边缘变得比较模糊，而且随着滤波器尺寸的增加，图像的细节锐化程度相应降低。
因为均值滤136137波只是将某点出现的噪声强度，让周围的数据平均分担了，所以得到的结果是138噪声幅值减小，但是噪声点的颗粒面积同时变大，而椒盐噪声均值不为零。