matlab小波去噪详解超全超全有程序
信号消噪的小波处理方法及Matlab实现
从图 ! 可以 看 出 ! 强制消噪处理后的信号较 为平滑 ! 但它 有 可 能 失 去 信 号 中 的 有 用 成 分 " 而 默认阈值消噪处 理 和 给 定 阈 值 消 噪 处 理 ! 则在实 际应用中更实用一些 " 它同样会产生 当对噪声’ 进 行 小 波 分 解 时 ! 高频系数 ! 所以一 个 信 号 的 高 频 系 数 向 量 是 有 用 信 号 和 噪 声 信 号 的 高 频 系 数 的 叠 加" 由 于 和F 它只将 M E < E M A S E ; R G阈值选取规 则 比 较 保 守 % 部分系数置 ) & ! 当信号的高频 信 息 有 很 少 一 部 分 在噪声范围内时 ! 这两种阈值非常有用 ! 可以将弱 小的信号提取出来 ! 另外两种阈值选取原则 ! 在去 除噪声时 ! 显得更为有效 ! 但它有可能把有用的高 频特征去除 "
分有用信号当作噪声而滤掉了 ! 因此 " 小波分析 对非平稳信号消噪有着傅里叶分析不可比拟的优 点!
*! 结 ! 语
小波分析属于时频分析的一种 " 它是一种信 号的时间 /频率 分 析 方 法 " 具 有 多 分 辨 分 析 的 特 点 " 而且在时频两域都具有表征信号局部特征的 能力 " 是一种窗口大小固定不变 " 但其形状 % 时 间窗和频 率 窗 都 可 以 改 变 的 时 频 局 部 化 分 析 方 法 ! 小波分析具有对信号的自适应性 " 所以被誉
’! 信号消噪原理与实现过程
’( ’! 小波分析用于信号消噪处理 =( =( =! 噪声信号的小波分析特性 下的形式 ) 式中 ) # " $! ! # ’ " ! # ! " ! ## $! # # ! " " ’! " %& 真实信号 % 噪声信号 % 含噪声信号 $ ! # =
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。
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 )
小波变换图像去噪方法MATLAB实现
小波变换图像去噪方法MATLAB实现本文的主要工作是:(1)对各种传统的图像去噪方法用MATLAB实现,并进行对比,总结各种方法的优缺点。
(2)阐述小波变换的发展历程、思想、概念和基于小波变换图像去噪的基本方法。
(3)研究小波分解层数、小波基的选择对图像去噪结果的影响。
(4)用MATLAB编程实现基于小波变换的图像去噪,并计算处理后图像的SNR和MSE。
关键词:图像去噪;小波变换;小波基;分解层数小波阈值去噪的原理从数学角度看小波去噪问题的实质是寻找最佳映射,即寻找从实际信号空间到小波函数空间的最佳映射,从而将原始信号和噪声信号分开,得到原始信号的最佳恢复。
从信号学的角来看,小波去噪实质是一个信号滤波问题,它可以看成是特征提取和低通滤波功能的综合,它既具有传统低通滤波器的功能,还能在去噪后保留信号的特征,其等效框图如下所示:图 3.2 小波去噪等效框小波阈值去噪的步骤如下:(1)根据信号特点和消噪要求选择合适的基小波和分解层数,对含有的噪声信号f(k)作小波变换,得到一组小波系数w j,k 。
图像经过采样后得到一系列的矩阵,然后将图像转换到小波域,此时的图像可以分为一个低通分量LL 和三个高通分量(HL ,LH ,HH),三个高通分量中一个为高通分量部分,剩下两个为次高频部分。
分解过程如下所示:图3.3 图像分解过程f(t)为一维信号,对其进行N 点采样后的离散信号为f(n),N 取0,1,2,...,N-1 ,其小波变换为: Wf (j,k )=2−j 2∑f (n )φ(2−j N−1n=0n −k) (11)其中Wf(j,k)为小波系数,简记为w j,k 。
小波系数可以分为两类:第一类 小波系数仅仅由噪声经过小波变换得到的;第二类 小波系数由信号经过小波变换的来,其中包含有噪声变换的结果。
(2)对w j,k进行阈值处理后得到估计的小波系数ŵj,k,使得‖ŵj,k−u j,k‖尽可能的小。
matlab 曲线降噪 小波变换
【引言】1. 背景介绍:在实际工程和科研中,数据经常受到各种噪声的干扰,因此需要对数据进行降噪处理。
2. 目的和意义:降噪处理可以使得数据更加真实可靠,有利于后续的分析和应用。
【matlab 曲线降噪的方法】3. 小波变换简介:小波变换是一种时频分析的方法,可以将信号分解为不同尺度的成分,对于曲线降噪具有很好的效果。
4. matlab中的小波变换函数:matlab提供了丰富的小波变换函数,包括连续小波变换和离散小波变换,用户可以根据具体需求选择合适的函数进行数据处理。
【matlab 曲线降噪的实现步骤】5. 数据准备:首先需要准备需要处理的数据,可以是实验采集的曲线数据,也可以是从其他渠道获取的曲线信息。
6. 选择小波函数:根据数据的特点和需求,选择合适的小波函数进行变换,常用的小波函数包括Daubechies小波、Haar小波等。
7. 对数据进行小波变换:利用matlab提供的小波变换函数,对数据进行小波分解,得到不同尺度的小波系数。
8. 降噪处理:根据小波系数的大小和分布,可以采用阈值处理、软硬阈值处理等方法对小波系数进行滤波,实现曲线的降噪处理。
9. 重构数据:经过降噪处理后,需要利用小波系数重构原始数据,得到降噪后的曲线信息。
【matlab 曲线降噪的应用实例】10. 实验数据:以某地震波形数据为例,介绍如何利用matlab的小波变换函数进行曲线降噪处理。
11. 数据分析:对比降噪前后的波形数据,分析降噪处理的效果和优势。
12. 结果展示:通过图表展示降噪前后的数据对比,直观地展现曲线降噪的效果。
【matlab 曲线降噪的注意事项】13. 参数选择:在进行小波变换和降噪处理时,需要合理选择小波函数和参数,以及阈值处理的方式和大小。
14. 原理理解:对小波变换的原理和数据特点有一定的理解,有利于选择合适的方法和优化参数。
15. 实时调试:在实际应用中,可以通过反复调试和对比分析来确定最佳的处理方案,实现最佳的降噪效果。
图像小波变换去噪——MATLAB实现
图像⼩波变换去噪——MATLAB实现clear;[A,map]=imread('C:\Users\wangd\Documents\MATLAB\1.jpg');X=rgb2gray(A);%画出原始图像subplot(2,2,1);imshow(X);title('原始图像');%产⽣含噪图像x=imnoise(X ,'gaussian',0,0.003);%画出含噪图像subplot(2,2,2);imshow(x);title('含噪声图像');%下⾯进⾏图像的去噪处理%⽤⼩波函数sym4对x进⾏2层⼩波分解[c,s]=wavedec2(x,2,'sym4');%提取⼩波分解中第⼀层的低频图像,即实现了低通滤波去噪a1=wrcoef2('a',c,s,'sym4'); % a1为double型数据;%画出去噪后的图像subplot(2,2,3); imshow(uint8(a1)); % 注意 imshow()和image()显⽰图像有区别,imshow()不能显⽰double型数据,必须进⾏转换 uint8(a1);title('第⼀次去噪图像'); % 并且image() 显⽰图像有坐标;%提取⼩波分解中第⼆层的低频图像,即实现了低通滤波去噪%相当于把第⼀层的低频图像经过再⼀次的低频滤波处理a2=wrcoef2('a',c,s,'sym4',2);%画出去噪后的图像subplot(2,2,4); imshow(uint8(a2)); %image(a2);title('第⼆次去噪图像');%保存图像imwrite(x,'C:\Users\wangd\Desktop\2.jpg');imwrite(uint8(a1),'C:\Users\wangd\Desktop\3.jpg'); %imwrite()保存图像,也需要将数据类型转化为uint8imwrite(uint8(a2),'C:\Users\wangd\Desktop\4.jpg');。
matlab去除录音噪声的方法
matlab去除录音噪声的方法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!如何使用 MATLAB 去除录音噪声导言录音噪声是在声音录制过程中常见的问题之一,它可能来自环境因素、录音设备本身或信号传输过程中的干扰。
Matlab工具箱做小波音频图像压缩去噪
Matlab工具箱做小波音频图像压缩去噪信计12 徐文豪21109020391.matlab小波工具箱简介利用Matlab小波工具箱可以便利地做音频和图像的压缩和去噪,其操作界面如下图所示:其中”Wavelet 1-D”用来做音频的压缩和去噪,”wavelet 2-D”用来做图像的压缩和去噪。
具体操作时,可以选择不同的正交小波基和分解层次。
2.音频压缩2.1 音频压缩流程图值得一提的是,如果想要压缩的不是wav信号,比如mp3文件,可以先用格式转换工具,比如FormatFactory将其转换为wav信号。
2.2 音频解压流程图2.3 音频压缩效果比较考虑到正交小波基种类繁多,因而只比较较常用的haar、db和sym。
(1)量化音频压缩效果为了比较用不同正交小波基在不同分解层次下的压缩效果,有必要做一些量化处理。
考虑到,对同一音频信号,在取0率相同的情况下,压缩效果越好的正交小波基,其能量保留的应该越多。
因而,可先固定取0率,然后以能量保留百分比作为压缩效果的衡量指标。
(2)不同分解层次音频压缩效果比较不失一般性,考虑db4在取0率为95%的情况下在不同分解层次下的压缩效果,结果如下图:从图中可以看出,压缩效果随着分解层次的增加而增大,且增大速度先快后慢,最终压缩效果趋于稳定。
从理论上看,分解层次越多,出现小系数比率就越大,因而实验所得结果是与理论相符的。
可惜的是,在分解层次小于5时,可能是因为压缩效果已经太差,小波工具箱没给出其取0率为95%的情况,不然图像可以更加细致。
然而,也不能说分解层次越多越好,因为随着分解层次的增加,用于压缩和解压的时间会明显增加,因而这需要有一个折中。
(3)不同连续等级音频压缩效果比较对同种正交小波基,在分解层次固定时,可以比较不同连续等级对压缩效果的影响,考虑分解层次为5,取0率为95%,连续等级从1到7的db小波,结果如下图所示:从图中可以看出,随着小波基越来越连续,压缩效果是逐渐变大的,但增长速度也是先快后慢,且最终趋于平稳。
用matlab语言实现图像的小波消噪讲解
用matlab语言实现图像的小波消噪摘要本文实现了利用小波分解重构对图像进行消噪。
本次设计针对椒盐噪声,因此在滤波上,采取了对椒盐噪声最有效地中值滤波作为比较,同时采用不同类型不同噪声密度的图像上进行测试。
在消噪结果的评价上,采用PSNR以及边缘检测等进行比较。
该实验结果显示利用小波对于图像的消噪在一定程度上提高消噪效果。
关键词:小波消噪椒盐噪声中值滤波PSNR边缘检测Image Denoising in the Presence of Salt-and-Pepper Noise with MatlabAbstract:This article realize image denoising that using wavelet decomposition and reconstruction. The design for the salt and pepper noise, so take on median filter as a comparison, it is the most effective filter. I also use different noise of different types noise to testing. Using PSNR and edge detection in the evaluation of the results. The implementation show that wavelet denoising improve noise cancellation to some extent.Key words:wavelet denoising salt and pepper noise median filter PSNRedge detection目录第一章引言 (5)第二章图像的噪声及去噪2.1噪声的定义和分类 (5)2.1.1噪声的特征 (5)2.1.2噪声的来源 (6)2.2噪声的模型 (6)2.3图像去噪 (7)2.3.1图像去噪的常用方法 (7)2.3.2中值滤波 (7)2.3.3维纳滤波 (11)第三章小波分析及去噪3.1小波概述 (12)3.1.1小波分析 (12)3.1.2小波的应用 (13)3.2基本小波变换 (14)3.3常见的小波 (16)3.4小波消噪 (17)3.5小波的分解与重构 (18)3.7去噪阈值选择 (19)第四章边缘检测及图像质量判断4.1边缘检测 (20)4.2图像质量评价标准 (22)第五章设计思路及软件流程5.1设计思路 (23)5.2软件流程图 (23)第六章仿真结果比较6.1仿真效果图 (25)6.2PSNR对比结果 (26)结论 (28)致谢语 (28)参考文献 (29)附录1:程序 (30)附录2:文献 (33)附录3:翻译 (46)第一章 引言实际应用中,图像信号的产生、处理和传输都不可避免地要受到噪声的干扰,为了后续更高层次的处理,很有必要对图像信号进行去噪。
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matlab程序代码
axis square %产生含噪声图像 init = 2055615866; randn(seed,init); x = X + 50*randn(size(X) ); subplot(2,2,2);image(x); colormap(map); xlabel((b)含噪声图像);
%对三个方向高频系数进行阈值处理 nc = wthcoef2(h,c,s,n,p,s); nc = wthcoef2(v,nc,s,n,p,s); nc = wthcoef2(d,nc,s,n,p,s); %对新的小波分解结构[c,s]进行重构 x1 = wavee(x1); colormap(map);
小波去噪 matlab 程序代码
1、小波去噪实现步骤 (1)二维信号的小波分解。选择一个小波和小波分解的层次 N,然后计 算信号 s 到第 N 层的分解。 (2)对高频系数进行阈值量化。对于从 1~N 的每一层,选择一个阈值, 并对这一层的高频系数进行软阈值量化处理。 (3)二维小波重构。根据小波分解的第 N 层的低频系数和经过修改的从 第一层到第 N 的各层高频系数,计算二维信号的小波重构 2、Matlab 函数介绍 (1)wavedec2 函数 该函数用于对多尺度二维小波进行分解,其常用调用格式:
xlabel((c)第一次去噪图像); axis square %对 nc 再次进行滤波去噪 xx = wthcoef2(v,nc,s,n,p,s); x2 = waverec2(xx,s,coif3); subplot(2,2,4);image(x2); colormap(map); xlabel((d)第二次去噪图像);
axis square《span style=font-size:14px》 《span style=font-size:14px》 《span style=font-size:18px; color:#3366ff》
小波分析MATLAB实例
小波分析1 去噪的Matlab程序局部放电试验所采集的信号中往往混有白噪声、周期干扰信号去除。
此处采用常用db 系列小波中的db6小波进行9尺度的多分辨分解后,根据白噪声能量特性,估算各尺度的阈值大小,采用硬值进行处理,后进行重构。
Matlab程序如下:function sd=liu_denoise(mix_signal)%此函数用于去除白躁信号&周期性干扰信号%输入参数mix_signal为采集到的信号波形p=0.6745;w_dept=9;w_name='db6';coef=cell(1,w_dept);thr=zeros(1,w_dept+1);[c,l]=wavedec(mix_signal,w_dept,w_name); %对混合信号S进行db6的9尺度一维分解coef(1)={appcoef(c,l,w_name,w_dept)};%计算尺度为9的一维分解低频系数cs=[cs,coef_soft{j}];thr(1)=median(abs(coef{1}))/p*sqrt(2*log(length(coef{1})));%计算1尺度上的阈值coef_soft(1)={wthresh(coef{1},'h',thr(1))};%对小波系数进行阈值为thr(1)的硬阈值处理cs=[coef_soft{1}];for j=2:w_dept+1coef(j)={detcoef(c,l,w_dept-j+2)};%计算尺度为9到2的各尺度高频小波系数coef1(j)={detcoef(c,l,w_dept-j+2)};thr(j)=median(abs(coef{j}))/p*sqrt(2*log(length(coef{j})));%计算9到2各尺度上的阈值coef_soft(j)={wthresh(coef{j},'h',thr(j))};%对小波系数进行阈值为thr(j)的硬阈值处理cs=[cs,coef_soft{j}];endsd=waverec(cs,l,w_name); %根据小波系数[cs,l]对信号进行重构2 仿真分析为了验证去噪的有效性,先仿真产生一个局放脉冲然后叠加0.1倍白噪声和周期干扰,利用前面的程序去造,结果如图1,从图上可以看到去噪后信号与原始信号幅值、相位都基本没有变化程序如下:fc=40e4; %振荡频率t4=0.8e-3; %脉冲起始时间tn=1e-3; %总时间x=0:step:tn;x4=t4:step:tn;%s4=(exp((t4-x4)*13/t)-exp((t4-x4)*22/t)).*sin(2*pi*fc*x4);s4=(exp((t4-x4)/tr)-exp((t4-x4)/td)).*sin(2*pi*fc*x4);s4=[zeros(1,t4/step),s4];p=tn/step;n=0.1*randn(1,p); %产生白噪信号n=[n,0];s5=0.1*sin(2*pi*10000000*x); %产生周期性干扰信号s6=s4+n+s5;sd=liu_denoise(s6);subplot(311);plot(x,s4);title('单个局放脉冲仿真波形');subplot(312);plot(x,mix_signal);title('染噪后波形');subplot(313);plot(x,sd);title('小波去噪后波形');图1 小波去噪对比图3 实测信号的处理对实验室有缺陷10kV交联聚乙烯(XLPE)电缆15kV下采得的局放数据进行处理结果如图2所示,时间为一个工频周期(0.02s),采样率为50M/s。
matlab中1维数据小波去噪
小波去噪是信号处理中常用的一种方法,在MATLAB中也有相应的函数可以实现小波去噪。
下面我们将介绍MATLAB中对1维数据进行小波去噪的具体过程。
1. 准备原始数据我们需要准备一维的原始数据,可以是来自传感器采集的数据,也可以是从文件中读取的数据。
在MATLAB中,可以使用load函数或者从其它数据源导入数据。
2. 选择小波基和分解层数在进行小波去噪之前,需要选择适合的小波基和分解层数。
MATLAB 中提供了丰富的小波基选择,包括Daubechies小波、Symlet小波、Coiflet小波等。
根据信号的特点和需要去除的噪声类型,选择合适的小波基和分解层数。
3. 进行小波分解使用MATLAB中的wavedec函数对原始数据进行小波分解。
该函数的调用形式为[C, L] = wavedec(X, N, wname),其中X为原始数据,N为分解层数,wname为小波基名称。
函数返回小波系数C和长度向量L。
4. 去除小波系数中的噪声根据小波分解得到的小波系数,可以利用MATLAB中的过滤函数对小波系数进行去噪。
常用的去噪方法包括阈值去噪、软硬阈值去噪等。
这些方法可以有效地去除信号中的噪声成分,得到干净的信号。
5. 重构信号经过去噪处理后,可以使用MATLAB中的waverec函数对去噪后的小波系数进行重构,得到去噪后的信号。
该函数的调用形式为X = waverec(C, L, wname),其中C为去噪后的小波系数,L为长度向量,wname为小波基名称。
6. 可视化和分析可以利用MATLAB中丰富的绘图函数对去噪前后的信号进行可视化比较,以及对去噪效果进行分析。
通过比较原始信号和去噪后的信号,可以直观地了解去噪效果,并进行进一步的分析和处理。
通过以上步骤,我们可以在MATLAB中对一维数据进行小波去噪处理,去除信号中的噪声成分,得到干净的信号。
小波去噪是一种简单而有效的信号处理方法,在实际应用中具有广泛的应用前景。
(完整版)小波变换图像去噪MATLAB实现
基于小波图像去噪的MATLAB 实现一、 论文背景数字图像处理(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。
数字图像处理最早出现于 20世纪50年代,随着过去几十年来计算机、网络技术和通信的快速发展,为信号处理这个学科领域的发展奠定了基础,使得DIP 技术成为信息技术中最重要的学科分支之一。
在现实生活中,DIP 应用十分广泛,医疗、艺术、军事、航天等图像处理影响着人类生活和工作的各个方面。
然而,在图像的采集、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。
根据研究表明,当一张图像信噪比(SNR)低于14.2dB 时,图像分割的误检率就高于0.5%,而参数估计的误差高于0.6%。
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,我们在从图像中获取信息时就更容易,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。
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。
二、 课题原理1.小波基本原理在数学上,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()x ψ来构造,()x ψ称为母小波,(mother wavelet )或者叫做基本小波。
一组小波基函数,()}{,x b a ψ,可以通过缩放和平移基本小波 来生成:())(1,ab x a x b a -ψ=ψ (1) 其中,a 为进行缩放的缩放参数,反映特定基函数的宽度,b 为进行平移的平移参数,指定沿x 轴平移的位置。
当a=2j 和b=ia 的情况下,一维小波基函数序列定义为:()()1222,-ψ=ψ--x x j j j i (2) 其中,i 为平移参数,j 为缩放因子,函数f (x )以小波()x ψ为基的连续小波变换定义为函数f (x )和()x b a ,ψ的内积:()dx ab x a x f f x W b a b a )(1)(,,,-ψ=ψ=⎰+∞∞- (3) 与时域函数对应,在频域上则有: ())(,ωωa e a x j b a ψ=ψ- (4)可以看出,当|a|减小时,时域宽度减小,而频域宽度增大,而且()x b a ,ψ的窗口中心向|ω|增大方向移动。
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。
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);。
matlab小波阈值去噪
matlab小波阈值去噪
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。
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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.mat
load leleccum;
%=============================
%将信号中第2000到第3450个采样点赋给s
indx=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);。