一种高斯噪声组合滤波方法

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
常见的噪声. 高斯噪声相对于其他噪声而言具有密
维纳滤波器假定信号是有用信号和受到噪声 污染的信号之和 , 其信号模型为 :
F =s+i t / , () 1 其 中 F是输入信号 ,为图像有用信号 , 是噪声信 s 凡
度大、 噪声强度波动范围宽等特殊性 , 这使得它成 为一种较难滤除的一种噪声 ….本文在充分研究
定 c, 分别为 1 和 5 , c 5 0 方程 系数 口 bc , ,分别为0 .
4 1 0 6. 8, 5, .
2 实验 与 分 析
2 I 实 验过 程 .
为 了验证 本 文去 噪方法 的有效 性 , M T 在 A-
LB. A 7 0环 境 下 , 用 一 幅 大 小 为 4 3×32 的 选 8 4

要 : 为 了有效滤除高斯噪声, 出了一种组合滤波方法. 提 该方法首先通过定义新的维纳滤
波模板进行预处理 , 以滤除一部分噪声; 然后将图像进行二 维小波分解, 留低频成分, 保 对高频成 分根据其噪声分布特征设计 出新的形态学滤波模板分别进行滤波 , 并进行 小波系数重构 ; 最后通
() 4 将经过上述处理后的高频和低频子 图像
进行小波系数重构 , 得到重构后图像.
() 5 为了进一步提高去 噪后图像 的质量 , 本文 提 出一种新的小波增强函数 , 通过对图像进行分段 增强来提高图像的清晰度 Biblioteka Baidu 最大限度保留图像 的细
均值滤波
本文算 法
节信息得到最终的滤波后图像.
过设计一种新的小波增强函数 , 以提 高图像的清晰度, 最大限度保 留图像细节信 息.实验证明该 方 法滤波 效果优 于维纳 滤波和 形 态 学滤波 , 一种较 为 实用的 高斯噪 声 滤除 方法. 是
关键 词 : 高斯 噪声 ; 纳滤 波 ; 态学滤波 ; 维 形 小波增 强
中图分类号 : T 3 1 P 9 文献 标识码 : A
第2 9卷 第 5期
21 年 0 月 01 9
佳 木 斯 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) Junl fi s U i ri N trl cec dtn ora o a i nv sy( a a Si eE io ) J mu e t u n i
V l2 N . o_9 o5 S p e . 2 1 0 1
O 引 言
数字图像由于在获取 、 传输 、 存储 和记 录等过 程中, 不可避免地受到各种噪声的干扰 , 这使得图 像的清晰度降低 , 细节信息丢失 , 给图像后续处理
滤波方法的前提是线性滤波器的输人信号分为有 用信号和受到噪声污染的信号 , 而且二者的二阶统 计特性已知 , 在基础上通过误差准则来求得滤波器 的参 数 .
处理 . ( ) 波域形 态 学滤 波 3小
收稿 日期 :0 1- 8—0 21 0 2 作者简 介: 王小兵( 9 8 , , 18 一) 男 江苏南通人 , 硕士研究生. 主要研究方 向: 数字 图像处理
第 5期
王 小兵 , : 等 一种 高斯噪 声组合 滤 波方 法
l 1 1 1 1
c ) ( t , () cI c c c ()<c t ci ()≤ c 2
2 2 实验分 析 .
(( )={ :o(( ) c≤ci : () ci ) bc gci ( l l ) )<c 3
其中 C i 为小波系数幅值 口 bc () ,, 为系数 , 0 c 且 ,∈ ( ,) b 0 1 , 为任意正整数. 经过反 复试验与 比较 , 确
67 9
所示 , 4 a 为 原 始 图像 , 4( ) 图 () 图 b 为加 入 噪声 图 像 ( =0 0 ) 图 4( ) 维 纳 滤 波 后 图像 , 4 .1 , c为 图 () d 为形态 学 滤波 后 图像 , 4 e 为 本 文方 法 去 图 () 噪后 图像 . 了对 去 噪结 果 进 行 有效 分 析 , 为 本文 引
陈大力 , 薛定宇 , 高道祥 . 图像混合 噪声的模糊加权均值滤波 算法仿真[] 系统仿真学报 , 0 , ()57- 3. J. 2 71 3 : 0 9 2 50
张立保 , 熬鹏亮. 基于小 波变换 的图像混合噪声 自 适应 滤除 算法 [] 强激光 与粒子束 , 1 , ( 1 :50— 54 J. 2 0 2 1 ) 24 24 . 0 2 王益艳. 一种去除图像混合 噪声 的滤波算法[ ] 计算机应 用 J.
钍盎
图 4 图像去噪结果
() a
、 b ( )
() c
() d
表 1 几 种去 噪 方法 P N S R值 ( b d)
噪声方差( ) 口 高斯噪声
维纳滤波 形态学滤波
图 3 形态学新 滤波模板
=0 0 =0 0 =00 =0 0 =0 0 .1 .3 .5 .7 .9
() b
图 2 维纳滤波模板
人峰值信噪 比( S R 作为评价去噪后 图像质量 PN ) 的指标 ,S R越 大则说 明图像 去噪后质量越好 , PN 计算结果如表 1 所示.
数学形态学是 以形态为基础对 图像 进行分析 的数学工具 , 其基本思想是使用具有一定形态的结 构元素去度量和提取图像 中对应 的形状从而达到 图像分析和识别的 目的¨ 具体算法有膨胀、 引, 腐蚀 以及在此基础上的开 、 闭运算. 图像经过二维小波

号, 假定二者是相互独立的. 滤波后图像信号 F可 以表示 为 : F = + F一 ) ( () 2 其中 , 为含噪图像像素均值. 本文通过实验与比较 , 设计出一新的滤波模板 ( 如图 2 , 含 噪 图像一 次 经过 该 模板 进 行 滤波 , )将 以滤除一部分噪声. () 2 图像小波分解 , 将经过维纳滤波预处理后 的图像进行二维小波分解 , 得到图像的高频子图像 ( D H ,V) H , L H 和低频子 图像 ( H , H ) 由于低频子图 像受到噪声影响不大, 故本文仅对高频子图像进行
于软件 ,0 0,7 1 ):8—12 2 1 2 (0 9 0.
乔 闹生. 一种 混合 噪声 图像 去噪 方法 []计算 机工程与应 J.
用 ,09,5 9) 14—15 20 4 ( :4 4.
尹方平 , 苏静. 一种改进 的核维纳滤 波器图像去噪算法研 究
[ ] 激光与红外 , 1 , ( )5 9 5 3 J. 2 04 5 : — 5. 0 0 4

变换之后 , 高频部分含有绝大多数噪声 , 并且各 , 高
频子图像中噪声分布大体上是水平、 垂直以及与水 平方 向呈 4 。 5 夹角的分布 , 于此 , 基 本文针对各子
图像噪声 的分 布特性 分别 设计 出新 的滤波模 板 ( 3, 图 ) 以滤除 噪声 .
1 1 1 1 l 1 1 O O O 1 0 0 O 1 O 0 l O 1 O 1 O O
噪 声 — 图 像
形 小 维 小 态 波 小 去 纳 — 波 - —■ —- 学 - 系 _ 波 噪 —- —- —■ 滤 分 滤 数 增 图 波 解 波 重 强 像 构
( 如下分割 , 图像融合 , 特征提取 ) 工作带来 了极大

cm r a.t ” a e m n i 图像 进 行 实 验. 过 调 用 “m a f 通 i—
ni ” o e 函数对图像加入均值为 0 方差( ) 0 0 s , 为 .1

00 的高斯 白噪声进行 实验 , .9 实验结果 如图 3
对去噪后图像质量的评价 , 通常有主观评价和 客观分析这两种方式 , 前者主要靠人 的主观视觉, 后者则是靠客观的评价标准, 通过精确得出的数据 来进 行分 析 . ( ) 视 觉角度 来 说 , 滤波 和 形态 学滤 波后 1从 为 图像 的清晰度基本相 同 , 图像清晰度不高, 特别是 细节 部分 几乎 丧 失. 对 于前 两 种 滤 波方 法 , 相 图像 经过本文滤波方法处理后 , 清晰度 明显改善 , 尤其 是图像边缘细节信息得到充分保留; () 2 通过对 P N S R值 ( 1 的分析可以得 出: 表 ) 1 当噪声方 差为 0 0 ) . 1时 , 文去 噪 方法 与维 纳滤 本 波以及形态学滤波的 P N S R值相差不大 , 这说明当 噪声方差处于低水平时 , 几种去噪方法效果基本一 致的;) 2 随着噪声方差的增大 , 维纳滤波和形态学 滤波 P N S R值 明星降低 , 而本文滤波方法则基本保 持不变, 当噪声方差达到 00 .9时 , 此时前两种滤波 方法 几乎 失效 , 而本 文组 合 滤波 方法 的 P N S R值则
3 结束语
本文在充分分析维纳滤波、 形态学滤波的基础 上, 提出了一种高斯噪声组合滤波方法. 该方法首 先使用维纳滤波进行 预处理 , 以滤 除一部分噪声 , 然后将图像进行小波变换通过设 计不 同的滤波模 板对高频子图像分布进行滤波 , 并进行小波系数重 构. 在此基础上设计 出一种新 的小波增强函数对重 构图像进行增强处理 , 实验证 明了该组合滤波方法 的可行 性.
文章编号 :0 8—10 (0 1 0 0 9 0 10 4 2 2 1 ) 5— 6 6- 3

种 高斯 噪声 组合 滤 波 方 法①
王小兵 孙久运 汤海燕 , ,
( .中国矿业大学 环境与测绘学院 . 1 江苏 徐州 2 1 1 2 中国矿业大学 信息与 电气工程学院 。 2 16;. 江苏 徐州 2 1 1 ) 2 16
1 . 6 1 2 2 1 . 8 1 . 91 1 . 1 598 5. 9 4 5 8 37 3 09
2 . 3 1 . 2 1 . 5 1 3 1 . 3l O31 863 6 87 5. 41 40 1. 8 2 . 4 1. 3 1 .9 1.6 968 007 948 83 8 6 87 1 .1 O 1 . 6 1 . 2 1 . 9 1 1 6 9 1 7 8 1 64 6 507 4. 9 21 5 3 2 .1 O 2 . 5 21 6 7 2 . 3 . 0 2 1 2 1 9 . 2 0 47
68 9
佳 木 斯 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 参考文 献 :
2 1 卑 01
仍维持较高水平 , 这表明该组合滤波方法对高斯噪 声具有较好的滤波效果.
[ ] 武英 , 1 吴海勇. 一种 自适应图像去 噪混合滤波方法 [] 计算 J.
机工程与应用 , 1 , ( ) 18 10 2 04 7 : — 7 . 0 6 6
的影响. 因此 , 噪声滤除则是图像处理 的前提和基 础. 近年来对图像噪声滤除的研究大多数集 中于椒 盐噪声的去除方面, 而对高斯噪声 的研究则相对较 少 】高斯噪声主要包括来源于电子电路噪声以 .
图 1 本 文 去 l 法 基 本 流 程 槊方
及低照明、 高温的传感器 噪声 , 是数字 图像 中较为
维纳滤波和形态学滤波的基础上 , 将图像滤波与小 波增 强有 效结合 , 出 了一种 图像 高斯 噪声 组合滤 提
波方法 .
1 本 文滤 波 方 法
本 文 高斯 噪 声 组 合 滤 波 方 法 基 本 流程 如 图 1
所示 :
具体实现步骤如下 :
() 1 维拉滤波预处理
维纳滤波是通过假设 图像信号可 以认为是近 似平稳随机过程 , 根据去噪后的图像与原始图像之 间的均方误 差达到最小 的准则 来进行分 析 . 】该
相关文档
最新文档