基于小波变换的医学超声图像去噪方法研究

基于小波变换的医学超声图像去噪方法研究
基于小波变换的医学超声图像去噪方法研究

基于小波变换的医学超声图像去噪方法研究

基于小波变换的医学超声图像去噪方法研究

摘要:医学超声成像是一种重要的基于超声波的医学影像学诊断技术。超声成像相比与CT、核磁共振等其他诊断技术有其明显的优势,以其廉价、简便、迅速、安全性高、可连续动态及重复扫描等优点广泛应用于临床医学诊断中。但是超声成像也有其不足之处,最重要的是超声成像诊断的准确性容易受到外界的干扰,使其图像质量较差,影响诊断结果。这样超声图像的去噪就成为了一个重要的问题。因为超声图像中所含有的噪声是一种乘性斑点噪声,所以使医学超声图像去噪成为了一个很复杂而困难的过程。

小波变换是近几年来发展起来的一种变换分析方法,它有短时傅里叶变换局部化的特点,同时能够提供一个随频率改变的时间-频率窗口,是进行信号和图像处理的理想工具。由于小波变换在时域和频域同时具有良好的局部化特性,因此小波变换在去噪中得到广泛应用。

超声图像的去噪是超声诊断的前提,它对后面病情的识别和诊断有很重要的影响,因此超声图像的去噪在医学图像处理中有其重要的意义。围绕小波图像去噪中心问题进行了研究,提出本文的处理方法-小波变换去噪。在了解关于小波变换的基础理论后,提出相适应的去噪方法,首先把原始医学超声图像进行对数变换,然后选择合适的小波和小波分解层数对变换后的图像进行小波分解,随后对高频系数进行阈值量化,对每层选择一个阈值对其高频系数进行软阈值化处理,最后利用小波重构,得到去噪后的图像,并进行指数变换得到所需图像。实验表明,小波变换在超声图像去噪中有其很大优势。

关键词:超声成像;斑点噪声;小波变换;阈值

Abstract

Abstract:Medical ultrasound imaging is a kind of important medical imaging diagnosis based on ultrasonic technology.Ultrasonic imaging compared to CT, nuclear magnetic resonance (NMR) and other diagnostic technique has the obvious superiority,With its cheap, convenient, quick, high security, a dynamic and repeat scan widely used in clinical advantages of medical diagnosis.But the ultrasonic imaging also has its shortcomings, the most important is the diagnostic accuracy of ultrasonic imaging vulnerable to outside interference, make the image quality is poorer, affect a diagnosis. Such ultrasound images of the denoising became an important question. Because the ultrasound images is contained in the noise is a kind of multiplicative noise spots, so that medical ultrasound image denoising became a very complex and difficult process.

Wavelet transform is in last few years developed a kind of transformation analysis method, it has a short-time Fourier transform the characteristics of localization, and to provide a on frequency change time-frequency window, signal and image processing is the ideal tool. Because of wavelet transform in the time domain and frequency domain and has good localization characteristics, so the wavelet transform in the denoising performance of widely used.

Ultrasound images of the denoising is the premise of ultrasonic diagnosis, it behind the recognition of illness and diagnosis have very important influence, so the

ultrasonic image denoising in medical image processing has its important significance. Around the

wavelet image denoising center problems in study, this paper put forward the treatment method of wavelet denoising. In understand about the basic theory of wavelet transform and offered to adapt to the denoising method, first of all the original medical ultrasound images were log conversion, and then choose the suitable wavelet and wavelet decomposition level of the image to transform wavelet decomposition, then the high frequency coefficients of the threshold quantification, each layer to choose a threshold value the high frequency coefficients are soft threshold processing, finally, using the wavelet reconstruction, get the image denoising and exponential transform to obtain the required image. Experiments show that the wavelet transform in ultrasonic image denoising has its great advantage.

Key words: ultrasonic imaging, spots noise, wavelet rransfom, threshold

目录

第一章绪论 (1)

1.1 超声图像去噪的意义及目的 (1)

1.2 超声图像去噪的现状 (2)

1.3 本文研究工作及概况 (2)

第二章超声成像的机理及其噪声特性 (4)

2.1 超声成像原理及特点 (4)

2.2超声诊断仪的分类 (5)

2.3B超成像原理及应用 (7)

第三章超声图像去噪方法 (10)

3.1 均值滤波方法 (10)

3.2 维纳滤波方法 (11)

3.3 中值滤波方法 (12)

3.4 小波变换方法 (13)

第四章小波变换在图像去噪中的理论基础 (16)

4.1 基于小波去噪的发展及现状 (16)

4.2 人眼视觉特性 (17)

4.3.1 连续小波变换 (17)

4.3.2 离散小波变换 (18)

4.3.3 二进制小波变换 (19)

4.3.4 多分辨率分析 (19)

4.3.5 二维图像小波变换分解与重构 (20)

第五章小波超声图像去噪算法 (22)

5.1 超声图像模型 (22)

5.2 小波阈值 (22)

5.3 小波阈值法 (23)

小波变换图像去噪综述

科技论文写作大作业小波变换图像去噪综述 院系: 班级: 学号: 姓名:

摘要小波图象去噪已经成为目前图象去噪的主要方法之一.在对目前小波去噪文献进行理解和综合的基础上,首先通过对小波去噪问题的描述,揭示了小波去噪的数学背景和滤波特性;接着分别阐述了目前常用的3类小波去噪方法,并从小波去噪中常用的小波系数模型、各种小波变换的使用、小波去噪和图象压缩之间的联系、不同噪声场合下的小波去噪等几个方面,对小波图象去噪进行了综述;最后,基于对小波去噪问题的理解,提出了对小波去噪方法的一些展望 关键词:小波去噪小波萎缩小波变换图象压缩 1.前言 在信号数据采集及传输时,不仅能采集或接收到与所研究的问题相关的有效信号,同时也会观测到各种类型的噪声。在实际应用中,为降低噪声的影响,不仅应研究信号采集的方式方法及仪器的选择,更重要的是对已采集或接收的信号寻找最佳的降噪处理方法。对于信号去噪方法的研究可谓是信号处理中一个永恒的话题。传统的去噪方法是将被噪声污染的信号通过一个滤波器,滤除掉噪声频率成分。但对于瞬间信号、宽带噪声信号、非平稳信号等,采用传统方法具有一定的局限性。其次还有傅里叶(Fourier)变换也是信号处理中的重要手段。这是因为信号处理中牵涉到的绝大部分都是语音或其它一维信号,这些信号可以近似的认为是一个高斯过程,同时由于信号的平稳性假设,傅立叶交换是一个很好的信号分析工具。但也有其不足之处,给实际应用带来了困难。 小波变换是继Fourier变换后的一重大突破,它是一种窗口面积恒定、窗口形状可变(时间域窗口和频率域窗口均可改变)的时频局域化分析方法,它具有这样的特性;在低频段具有较高的频率分辨率及较低的时间分辨率,在高频段具有较高的时间分辨率及较低的频率分辨率,实现了时频窗口的自适应变化,具有时频分析局域性。小波变换的一个重要应用就是图像信号去噪。将小波变换用于信号去噪,它能在去噪的同时而不损坏信号的突变部分。在过去的十多年,小波方法在信号和图像去噪方面的应用引起学者广泛的关注。本文阐述小波图像去噪方法的原理,概括目前的小波图像去噪的主要方法,最后对小波图像去噪方法的发展和应用进行展望。 2小波图像去噪的原理 所谓小波变化,即:

实验一图像去噪

实验一图像去噪 在现代医学中,医学影像技术广泛应用于医学诊断和临床治疗,成为医生诊断和治疗的重要手段和工具。如今,医学图像在医疗诊断中起着不可低估的重要作用,核磁共振,超声,计算机X射线断层扫描以及其他的成像技术等,都是无侵害的器官体外成像的有效手段。这些技术丰富了正常的何病态的解剖知识,同时也成为诊断和医疗体系的重要组成部分。 然而,由于不同的成像机理,医学图像往往存在时间、空间分辨率和信噪比的矛盾。医学成像收到各种实际因素的影响,如患者的舒适度,系统的要求等等,需要快速成像。图像中的噪声大大降低了图像的质量,使一些组织的边界变得模糊,细微结构难以辨认,加大了对图像细节识别和分析的难度,影响医学诊断。因此医学图像的去噪处理既要能有效的去处噪声,又要能很好的保留边界和结构信息。本实验通过对测试图像加不同类型的噪声,然后分别用各种滤波法处理,然后以定量分析各种滤波方法的特点。 一.实验原理 1.噪声的分类 根据噪声的统计特征可分为平稳随机噪声和非平稳随机噪声两种。根据噪声产生的来源,大致可以分为外部噪声和内部噪声两类。外部噪声主要有四种常见的形式: (1)光和电的基本性质引起的噪声。如电流可看作电子或空穴运动,这些粒子运动产生随机散粒噪声,导体中的电子流动的热噪声,光量子运动的光量子噪声等。 (2)由机械运动引起的噪声。如接头震动使电流不稳,磁头或磁带抖动等。(3)设备元器件及材料本身引起的噪声。 (4)系统内部电路的噪声。 而在图像中,噪声主要有三个特点: (1)叠加性 (2)随机性 (3)噪声和不同图像区域之间的相关性。

医学图像中,典型的噪声有:高斯噪声,锐利噪声,指数噪声,均匀噪声,脉冲噪声等等。 2.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, 其中最为直观的方法是根据噪声能量一般集中于高频、而图像频谱则分布于一个有限区间的这一特点, 采用低通滤波来进行去噪的方法, 从本质上讲, 图像去噪的方法都是低通滤波的方法, 而低通滤波是一把双刃剑, 它在消除图像噪声的同时, 也会消除图像的部分有用的高频信息, 因此, 各种去噪方法的研究实际是在去噪和保留高频信息之间进行的权衡。 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。在空间域对图像平滑处理常用领域平均法,中值滤波和秩统计滤波。 2.1 多帧平均法 根据噪声空域随机性的特点,可以有效的压缩噪声,增强有用的信息。设噪声为加性噪声,即: g(x,y)=f(x,y)+n(x,y) 式中个g(x,y)为输出图像,f(x,y)为有用信息,n(x,y)为噪声。被测物保持不动,得到M帧图像,进行叠加后,除以m,使m>M,得到平均图像。 2.2 空间域滤波器 2.1.1 均值滤波 均值滤波是将一个像素及其邻域中所有像素的平均值赋给输出图像中相应的像素, 从而达到平滑的目的。其过程是使一个窗口在图像上滑动, 窗口中心位置的值用窗内各点值的平均值来代替, 即用几个像素的灰度平均值来代替一个像素的灰度。其主要的优点是算法简单、计算速度快, 但其代价是会造成图像一定程度的模糊。为解决邻域平均法造成图像模糊的问题, 可采用阈值法、K 邻点平均法、梯度倒数加权平滑法、最大均匀性平滑法、小斜面模型平滑法等。它们

图像去噪方法

图像去噪是数字图像处理中的重要环节和步骤。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(一般指热噪声、散弹噪声等,它们与信号的关系是相加,不管有没有信号,噪声都存在),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、线和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:使原始图像和其恢复图像之间的均方误差(在相同测量条件下进行的测量称为等精度测量,例如在同样的条件下,用同一个游标卡尺测量铜棒的直径若干次,这就是等精度测量。对于等精度测量来说,还有一种更好的表示误差的方法,就是标准误差。标准误差定义为各测量值误差的平方和的平均值的平方根,故又称为均方误差。)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。

基于变分法的医学超声图像去噪研究

基于变分法的医学超声图像去噪研究 【摘要】目的:医学超声图像中斑点噪声的存在,降低了图像质量,本文着重讨论医学超声图像的去噪问题。方法:针对超声图像的斑点噪声,本文基于全变分正则化模型,首先对超声图像进行对数变换,将乘性斑点噪声转化为加性噪声,再对对数变换后的图像进行全变分正则化处理,最后通过指数变换重构超声图像。结果:子宫超声图像去噪实验中,将全变分法与常用的中值滤波和小波变换去噪方法进行对比,结果显示全变分法的去噪性能指标明显优于其余方法。结论:采用基于全变分正则化的方法,不仅很大程度上抑制了医学超声图像的斑点噪声,而且保留了清晰的边缘细节信息,具有重要的学术价值和现实意义。 【关键词】超声图像处理;斑点噪声去噪;全变分正则化模型 0 引言 与X光透视、CT、MRI等医学成像方法相比,医学超声成像因非侵入无创伤性、成像速度快、成本低、操作简便等优点,成为目前普遍应用的医学成像技术。超声诊断作为一种理想的无损检查方法,有着广阔的发展前景。据报道,近十年,世界医学超声仪器的数量以15%左右的速度增长

[1]。然而,由于成像机制的限制,超声图像存在固有的斑点噪声,极大地降低了超声图像质量,增加了图像特征分析的难度,影响了疾病诊断的准确度。因此,超声图像中对斑点噪声的抑制具有重要的学术价值和现实意义。 目前,超声图像去噪方法常见的有中值滤波[2]、直方图[3]和小波变换[4]等。基于小波域的去噪方法,以其良好的时频特性,广泛运用于超声图像去噪。该方法主要基于图像中有用信息和噪声之间的频率特性存在差异的假设,进行频域分析去噪。但实际上假设条件并不总是成立,图像中的有用信息部分和噪声往往在频带上存在重迭。基于小波域的去噪方法容易丢失部分高频分量――图像中的细节和边缘等有用信息,限制了图像质量的提高。最近的研究表明,全变分正则化法对稀疏或梯度稀疏图像的重构效果显著,很好地保留了图像的边缘信息。Rudin等人首次将全变分去噪法引入到图像处理中[5]。由于全变分正则化在边缘检测中的巨大应用价值,近几年研究人员提出很多基于全变分的去噪算法[6-7]。针对超声图像的去噪特殊性,本文提出基于全变分正则化的超声图像去噪方法。首先对超声图像进行对数变换,将乘性噪声转化为加性噪声,再对对数变换后的图像进行全变分正则化处理,最后通过指数变换重构超声图像。本方法去除斑点噪声的同时,能够很好地保留图像的边缘信息。 1 变分法原理

常用图像去噪方法比较及其性能分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/a912368191.html, 常用图像去噪方法比较及其性能分析 作者:孟靖童王靖元 来源:《信息技术时代·下旬刊》2018年第02期 摘要:本文介绍了噪声的分类模型,之后又分别介绍了空间域去噪、傅里叶去噪算法以及小波去噪中的部分算法,并分别对相似算法进行了分析比较。同时为了更好的比较出各算法之间的去噪差别针对其中部分去噪算法进行了用matlab的实现,比较了去噪的效果。 关键词:数字图像;噪声;滤波 一、引言 随着当今社会数字化的普及,人们传递图像信息的方式已经从之前单纯的实物传递变为当今的数字图像的传递。然而由于各种原因会导致数字图像真实性减弱。针对这种问题,数字图像处理技术应运而生。数字图像处理技术的产生,不仅满足了人们的视觉,同时经过处理的图像还可以更好的应用于图像加密,图像识别等领域。 二、空间域去噪算法 (一)均值滤波去噪 通过计算某一滤波目标区域内的算数平均值来替代目标区域中心所对应的像素值的方法来达到去除噪声的目的。而加权均值滤波则是在原有均值滤波的基础上,通过对某些更趋进于真实像素的点进行加权的方法来达到更好的去噪效果,使最终区域中心像素更加趋近于真实像素。 利用均值滤波可以很好的去除由高斯噪声带来的对于图像的影响,然而对于由于椒盐噪声带来的对于图像的影响,均值滤波去除的效果并不很好。同时,由于均值滤波的算法是通过取目标范围内一小区域中点灰度值的平均值,来决定区域中心点灰度值的,所以不可避免的造成图像经过均值滤波后会导致图像部分原始真实细节被滤掉,造成视觉上细节不清楚的情况。并且所取范围越大,图像中细节部分越不清晰,图像越平滑。 (二)中值滤波去噪 通过求区域中心点及其周围点灰度值的中值,来代替该中心点的灰度值。因此利用中值去噪的方法可以较好的弥补均值滤波对于图像边缘不清晰处理的缺点。然而由于中值滤波对于所选滤波区域的选择要求较高,因此对于滤波区域大小形状的选择需要根据具体图像来确定。此外,与均值滤波相比,中值滤波对于椒盐噪声的处理比对于高斯噪声的处理更好。 (三)维纳滤波去噪

小波变换去噪基础地的知识整理

1.小波变换的概念 小波(Wavelet)这一术语,顾名思义,“小波”就是小的波形。所谓“小”是指它具有衰减性;而称之为“波”则是指它的波动性,其振幅正负相间的震荡形式。与Fourier变换相比,小波变换是时间(空间)频率的局部化分析,它通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化,最终达到高频处时间细分,低频处频率细分,能自动适应时频信号分析的要求,从而可聚焦到信号的任意细节,解决了Fourier变换的困难问题,成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。有人把小波变换称为“数学显微镜”。 2.小波有哪几种形式?常用的有哪几种?具体用哪种,为什么? 有几种定义小波(或者小波族)的方法: 缩放滤波器:小波完全通过缩放滤波器g——一个低通有限脉冲响应(FIR)长度为2N和为1的滤波器——来定义。在双正交小波的情况,分解和重建的滤波器分别定义。 高通滤波器的分析作为低通的QMF来计算,而重建滤波器为分解的时间反转。例如Daubechies和Symlet 小波。 缩放函数:小波由时域中的小波函数 (即母小波)和缩放函数 (也称为父小波)来定义。 小波函数实际上是带通滤波器,每一级缩放将带宽减半。这产生了一个问题,如果要覆盖整个谱需要无穷多的级。缩放函数滤掉变换的最低级并保证整个谱被覆盖到。 对于有紧支撑的小波,可以视为有限长,并等价于缩放滤波器g。例如Meyer小波。 小波函数:小波只有时域表示,作为小波函数。例如墨西哥帽小波。 3.小波变换分类 小波变换分成两个大类:离散小波变换 (DWT) 和连续小波转换 (CWT)。两者的主要区别在于,连续变换在所有可能的缩放和平移上操作,而离散变换采用所有缩放和平移值的特定子集。 DWT用于信号编码而CWT用于信号分析。所以,DWT通常用于工程和计算机科学而CWT经常用于科学研究。 4.小波变换的优点 从图像处理的角度看,小波变换存在以下几个优点: (1)小波分解可以覆盖整个频域(提供了一个数学上完备的描述) (2)小波变换通过选取合适的滤波器,可以极大的减小或去除所提取得不同特征之间的相关性 (3)小波变换具有“变焦”特性,在低频段可用高频率分辨率和低时间分辨率(宽分析窗口),在高频段,可用低频率分辨率和高时间分辨率(窄分析窗口) (4)小波变换实现上有快速算法(Mallat小波分解算法) 另: 1) 低熵性变化后的熵很低; 2) 多分辨率特性边缘、尖峰、断点等;方法, 所以可以很好地刻画信号的非平稳特性 3) 去相关性域更利于去噪; 4) 选基灵活性: 由于小波变换可以灵活选择基底, 也可以根据信号特性和去噪要求选择多带小波、小波包、平移不变小波等。 小波变换的一个最大的优点是函数系很丰富, 可以有多种选择, 不同的小波系数生成的小波会有不同的效果。噪声常常表现为图像上孤立像素的灰度突变, 具有高频特性和空间不相关性。图像经小波分解后可得到低频部分和高频部分, 低频部分体现了图像的轮廓, 高频部分体现为图像的细节和混入的噪声, 因此, 对图像去噪, 只需要对其高频系数进行量化处理即可。 5.小波变换的科学意义和应用价值

数字图像处理-图像去噪方法

图像去噪方法 一、引言 图像信号在产生、传输和记录的过程中,经常会受到各种噪声的干扰,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 息进行理解或分析的各种元素。噪声对图像的输入、采集、处理的各个环节以及最终输出结果都会产生一定影响。图像去噪是数字图像处理中的重要环节和步骤。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。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。我们平常使用的滤波方法一般有均值滤波、中值滤波和小波滤波,他们分别对某种噪声的滤除有较好的效果。对图像进行去噪已成为图像处理中极其重要的内容。 二、常见的噪声 1、高斯噪声:主要有阻性元器件内部产生。 2、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泊松噪声。 3、量化噪声:此类噪声与输入图像信号无关,是量化过程存在量化误差,再反映到接收端而产生,其大小显示出数字图像和原始图像差异。 一般数字图像系统中的常见噪声主要有高斯噪声和椒盐噪声等,减少噪声的方法可以在图像空间域或在图像频率域完成。在空间域对图像处理主要有均值滤波算法和中值滤波算法.图像频率域去噪方法

是对图像进行某种变换,将图像从空间域转换到频率域,对频率域中的变换系数进行处理,再进行反变换将图像从频率域转换到空间域来达到去除图像噪声的目的。将图像从空间转换到变换域的变换方法很多,常用的有傅立叶变换、小波变换等。 三、去噪常用的方法 1、均值滤波 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。其基本原理是用均值替代原图像中的各个像素值,即对待处理的当前像素点(x,y),选择一个模板,该模板由其近邻的若干像素组成,求模板中所有像素的均值,再把该均值赋予当前像素点(x,y),作为处理后 ∑f?sf(x,y),其中,s为模图像在该点上的灰度g(x,y),即g(x,y)=1 M 板,M为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。这种算法简单,处理速度快,但它的主要缺点是在降低噪声的同时使图像产生模糊,特别是在边缘和细节处。而且邻域越大,在去噪能力增强的同时模糊程度越严重。

基于小波变换的图像去噪

第1章绪论 由于各种各样的原因,现实中的图像都是带噪声的。噪声恶化了图像质量,使图像变得模糊。对同时含有高斯噪声和椒盐噪声的图像先进行混合中值滤波,在滤除椒盐噪声的同时,又很好地保留了图像中的物体细节和轮廓。小波域去噪处理具有很好的时频特性、多分辨分析特性等优点,可以看成特征提取和低通滤波功能的综合。小波模极大值去噪方法能有效地保留信号的奇异点信息,去噪后的信号没有多余振荡,具有较好的图画质量,改进后可以得到更满意的图像。小波相位滤波去噪算法是基于小波变换系数相关性去噪算法的,适于强噪声图像,去噪后也可以改善图像质量。 1.1课题背景 图像信息以其信息量大、传输速度快、作用距离远等优点成为人类获取信息的重要来源及利用信息的重要手段,而现实中的图像由于种种原因都是带噪声的。噪声恶化了图像质量,使图像模糊,甚至淹没和改变特征,给图像分析和识别带来困难。为了去除噪声,会引起图像边缘的模糊和一些纹理细节的丢失。反之,进行图像边缘增强也会同时增强图像噪声。因此在去除噪声的同时,要求最小限度地减小图像中的信息,保持图像的原貌。经典的图像去噪算法,如均值滤波、维纳滤波、中值滤波等,其去噪效果都不是很理想。 中值滤波是由图基(Turky)在1971年提出的,开始用于时间序列分析,后来被用于图像处理,在去噪复原中得到了较好的效果。它的基本原理是把数字图像或数字序列中的一点的值,用该点的一个邻域中的各点的中值代替。中值滤波在抑制椒盐噪声的同时又能较好地保持图像特征,图像也得到了平滑。对同时含有高斯噪声和椒盐(脉冲)噪声的图像,先进行混合中值滤波处理。基于极值的混合中值滤波兼容了中值滤波和线性滤波的优点,在滤除椒盐噪声的同时又对图像中的物体细节和轮廓进行了很好的保留。基于混合中值滤波和小波去噪相结合的方法,去噪效果好于单纯地使用小波变换去除噪声,或者单纯使用混合中值滤波去除噪声,能获得比单一使用任何一种滤波器更好的效果。

小波变换图像去噪的算法研究自设阈值

基于小波的图像去噪 一、小波变换简介 在数学上,小波定义卫队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 ,a b 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 a b 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- (3) 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。这说明连续小波的局部是变化的,在高频时分辨率高,在低频时分辨率低,这便是它优于经典傅里叶变换的地方。总体说来,小波变换具有更好的时频窗口特性。 二、图像去噪描述 所谓噪声,就是指妨碍人的视觉或相关传感器对图像信息进行理解或分析的各种因素。通常噪声是不可预测的随机信号。由于噪声影响图像的输入、采集、处理以及输出的各个环节,尤其是图像输入、采集中的噪声必然影响图像处理全过程乃至最终结果,因此抑制噪声已成为图像处理中极其重要的一个步骤。 依据噪声对图像的影响,可将噪声分为加性噪声和乘性噪声两大类。由于乘性噪声可以通过变换当加性噪声来处理,因此我们一般重点研究加性噪声。设f(x,y)力为理想图像,n(x,y)力为噪声,实际输入图像为为g(x,y),则加性噪声可表示为: g(x,y)= f(x,y)+ n(x,y), (4) 其中,n(x,y)和图像光强大小无关。 图像去噪的目的就是从所得到的降质图像以g(x,y)中尽可能地去除噪声n(x,y),从而还原理想图像f(x,y)。图像去噪就是为了尽量减少图像的均方误差,提高图像的信噪比,从而尽可能多地保留图像的特征信息。 图像去噪分为时域去噪和频域去噪两种。传统图像去噪方法如维纳滤波、中值滤波等都属于时域去噪方法。而采用傅里叶变换去噪则属于频域去噪。这些方法去噪的依据是一致的,即噪声和有用信号在频域的不同分布。我们知道,有用信号主要分布于图像的低频区域,噪声主要分布在图像的高频区域,但图像的细节信息也分布在高频区域。这样在去除高频区域噪声的同时,难免使图像的一些细节也变得模糊,这就是图像去噪的一个两难问题。因此如何构造一种既能降低图像噪声,又能保留图像细节特征的去噪方法成为图像去噪研究的一个重大课题。

图像去噪去噪算法研究 开题报告

图像去噪去噪算法研究论文开题报告 (1)选题的目的、意义 目的: 由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善,数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染,影响了图像的视觉效果,甚至妨碍了人们正常识别。另外,在图像处理的某些环节当输入的对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为—引起较强视觉效果的孤立象素点或象素块[1]。一般,噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现,扰乱图像的可观测信息。要构造一种有效抑制噪声的滤波必须考虑两个基本问题能有效地去除目标和背景中的噪声;同时,也要能很好的保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。 意义: 噪声的污染直接影响着对图像边缘检测、特征提取、图像分割、模式识别等处理,使人们不得不从各种角度进行探索以提高图像的质量[2] [3]。所以采用适当的方法尽量消除噪声是图像处理中一个非常重要的预处理步骤。现在图像处理技术已深入到科学研究、军事技术、工农业生产、医学、气象及天文学等领域。科学家利用人造卫星可以获得地球资源照片、气象情况;医生可以通过X射线或CT对人体各部位的断层图像进行分析。但在许多情况下图像信息会受到各种各样噪声的影响,严重时会影响图像中的有用信息,所以对图像的噪声处理就显得十分重要[4] [5]。图像去噪作为图像处理的一个重要环节,可以帮助人们更加准确地获得我们所需的图像特征,使其应用到各个研究领域,帮助解决医学、物理、航天、文字等具体问题。如何改进图像去噪算法,以有效地降低噪声对原始图像的干扰程度,并且增强视觉效果,提高图像质量,使图像更逼真,仍存在继续研究的重要意义。 (2)国内外对本课题涉及问题的研究现状 针对图像去噪的经典算法,科学工作者通过努力,提出了一些的改进算法,比如模拟退火法[6]。但是模拟退火法存在的问题是计算过程复杂,计算量大,即使使用计算机代替人工计算也会耗用大量时间。后来在众多研究者的努力下,产生了很多其他不同的方法。而现今已卓有成效的非线性滤波方法有正则化方法、最小能量泛函方法、各向异性扩散法[7] [8]。 目前常用的降噪方法有在空间域进行的,也有将图像数据经过傅里叶等变换以后转到频域中进行的[9]。其中频域里的滤波需要涉及复杂的域转换运算,相对而言硬件实现起来会耗费更多的资源和时间。在空间域进行的方法有均值或加权后均值滤波、中值或加权中值滤波、最小均方差值滤波和均值或中值的多次迭代等。实践证明,这些方法虽有一定的降噪效果,但都有其局限性。比如加权均值在细节损失上非常明显;而中值仅对脉冲干扰有效,对高斯噪声却无能为力[10] [11] [12] [13]。实上,图像噪声总是和有效数据交织在一起,若处理不当,就会使边界轮廓、线条等变得模糊不清,反而降低了图像质量。 对于去除椒盐噪声,主要使用中值滤波算法。中值滤波是在1970年由Tukey提出的一种一维滤波器。它主要是指用实心邻域范围内的所有值的中值代替所作用的点值,但是必须注意的是邻域内的点的个数是正奇数,这是为了保证取中值的便利性,若是偶数,则中值就会产生两个[14] [15]。中值滤波以一种简单的非线性平滑技术。它是以排序统计理论作为基础,有效抑制噪声的非线性处理数字信号技术。中值滤波对消除椒盐噪声非常有效。在图像处理中,常用中值滤波保护图像边缘信息,它是一种经典的去除图像噪声算法[16]。但是它在去除图像噪声过程中,往往会将图像的细节比如细线、棱角的地方破坏掉。后来

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 ,a b 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的积: ( )dx a b 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。这说明连续小波的局部是变化的,在高频时分辨率高,在低频时分辨率低,这便是它优于经典傅里叶变换的地方。总体说来,小波变换具有更好的时频窗口特性。 2. 图像去噪综述 所谓噪声,就是指妨碍人的视觉或相关传感器对图像信息进行理解或分析的各种因素。通常噪声是不可预测的随机信号。由于噪声影响图像的输入、采集、处理以及输出的各个环节,尤其是图像输入、采集中的噪声必然影响图像处理全过程乃至最终结果,因此抑制噪声已成为图像处理中极其重要的一个步骤。 依据噪声对图像的影响,可将噪声分为加性噪声和乘性噪声两大类。由于乘性噪声可以通过变换当加性噪声来处理,因此我们一般重点研究加性噪声。设

图像去噪的发展历程与方法简介

图像去噪的发展历程与方法简介 1 图像去噪的概念 2 图像去噪的发展历程与现状 2.1图像去噪传统方法 2.2全变分去噪的提出 1 图像去噪的概念 图像去噪指的是利用各种滤波模型,通过传统滤波、小波、偏微分方程等多种方法从已知的含有噪声的图像中去掉噪声部分。图像去噪从整个图像分析的流程上来讲属于图像的预处理阶段,从数字图像处理的技术角度来说属于图像恢复的技术范畴,它的存在有着非常重要的意义。 图像恢复问题是图像处理中最基本的问题,图像恢复以图像退化的数学模型为基础,通过退化现象的某种先验知识来重建、恢复原来的图像。其中图像退化的原因主要是源于图像的获取和传输的过程中受到各种因素的干扰。 对图像进行去噪是对图像作进一步处理的可靠保证,如果对含有噪声的图像进行特征提取、图像融合等处理后的结果,显然不能令人满意。另外,由于不同的成像机理,得到的初始图像中都含有大量不同性质的噪声,这些噪声的存在影响着人们对图像的观察,干扰人们对图像信息的理解。噪声严重的时候,图像几乎变形,更使得图像失去了存储信息的本质意义。显然,对图像进行去噪处理,是正确识别图像信息的必要特征。 在对有噪声图像和模糊图像恢复时,除了去除噪声外,一个很重要的目标是保护图像的重要细节(包括几何形状细节如纹理、细线、边缘和对比度变化细节)。但是噪声的去除和细节的保护是一对矛盾关系,因为噪声和细节都属于图像信号中的高频部分,很难区分出它们,所以在滤除图像噪声的同时,也会对图像的特征造成破坏,致使图像模糊。为了抑制图像中的噪声,更好地复原因噪声污染引起的图像质量退化,有必要寻找更好的去噪方法,保证在去除噪声的同时,还能保持边缘和纹理信息。近年来,为了解决这一问题,研究者们提出了很多模型和方法。 图像是人类视觉的基础,而视觉是人类最重要的感知手段,图像恰恰又客观的反映了自然景物,成为了人类认识世界和人类本身的重要源泉。随着科技的日新月异,数字图像也于20世纪50年代诞生。而所谓的数字图像,可以将其看成是一个矩阵或是一个二维数组,在计算机上表示的方式。每个像素取值为0~255的整数。取值越大,表明这个格子越亮;反之,这个格子越暗。而数字图像所载有的信息就是每个像素的取值。

图像去噪方法

图像去噪方法 图像去噪是数字图像处理中的重要环节和步骤。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(一般指热噪声、散弹噪声等,它们与信号的关系是相加,不管有没有信号,噪声都存在),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、线和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:使原始图像和其恢复图像之间的均方误差(在相同测量条件下进行的测量称为等精度测量,例如在同样的条件下,用同一个游标卡尺测量铜棒的直径若干次,这就是等精度测量。对于等精度测量来说,还有一种更好的表示误差的方法,就是标准误差。标准误差定义为各测量值误差的平方和的平均值的平方根,故又称为均方误差。)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。

小波变换去噪

小波变换的图像去噪方法 一、摘要 本文介绍了几种去噪方法,比较这几种去噪方法的优缺点,突出表现了小波去噪法可以很好的保留图像的细节信息,性能优于其他方法。 关键词:图像;噪声;去噪;小波变换 二、引言 图像去噪是一种研究颇多的图像预处理技术。一般来说, 现实中的图像都是带噪图像。为了减轻噪声对图像的干扰,避免误判和漏判,去除或减轻噪声是必要的工作。 三、图像信号常用的去噪方法 (1)邻域平均法 设一幅图像f (x, y) 平滑后的图像为g(x, y),它的每个象素的灰度值由包含在(x, y)制定邻域的几个象素的灰度值的平均值决定。将受到干扰的图像模型化为一个二维随机场,一般噪声属于加性、独立同分布的高斯白噪声。可见,邻域平均所用的邻域半径越大,信噪比提高越大,而平滑后图像越模糊,细节信息分布不明显。 (2)时域频域低通滤波法 对于一幅图像,它的边缘、跳跃部分以及噪声都为图像的高频分量,而大面积背景区和慢变部分则代表图像低频分量,可以设计合适的低通滤波器除去高频分量以去除噪声。 设f(x,y)为含噪图像,F(x,y)为其傅里叶变换,G(x,y)为平滑后图像的傅里叶变换,通过H,使F(u,v)的高频分量得到衰减。理想的低通滤波器的传递函数满足下列条件: 1 D(u,v)≤D H(u,v)= 0 D(u,v)≤D 式中D0非负D(u,v)是从点(u,v)到频率平面原点的距离,即,即D(u, v) = u2 + v2 (3)中值滤波 低通滤波在消除噪声的同时会将图像中的一些细节模糊掉。中值滤波器是一种非线性滤波器,它可以在消除噪声的同时保持图像的细节。 (4)自适应平滑滤波 自适应平滑滤波能根据图像的局部方差调整滤波器的输出。局部方差越大,滤波器的平滑作用越强。它的最终目标是使恢复图像f*(x,y) 与原始图f(x,y) 的均方误差 e2 = E ( f (x, y) ? f *(x, y))2 最小。自适应滤波器对于高斯白噪声的处理效果比较好. (5)小波变换图像信号去噪方法 小波变换去噪法的基本思想在于小波变换将大部分有用信号的信息压缩而将噪声信息分散。对信号进行小波分解,就是把信号向L2 ( R) ( L2 ( R) 是平方可积的实数空间) 空间各正交基分量投影,即求信号与各小波基函数之间的相关系数,亦即小波变换值。“软阈值化” ( soft-thresholding) 和“硬阈值化”( hard-thresholding) 是对超过阈值之上的小波系数进行缩减的两种主要方法。一般说来,硬阈值比软阈值处理后的图像信号更粗糙,所以常对图像信号进行软 阈值的小波变换去噪。如图2 所示,横坐标代表信号( 图像) 的原始小波系数,纵坐标

基于小波变换的医学超声图像去噪方法研究

基于小波变换的医学超声图像去噪方法研究

基于小波变换的医学超声图像去噪方法研究 摘要:医学超声成像是一种重要的基于超声波的医学影像学诊断技术。超声成像相比与CT、核磁共振等其他诊断技术有其明显的优势,以其廉价、简便、迅速、安全性高、可连续动态及重复扫描等优点广泛应用于临床医学诊断中。但是超声成像也有其不足之处,最重要的是超声成像诊断的准确性容易受到外界的干扰,使其图像质量较差,影响诊断结果。这样超声图像的去噪就成为了一个重要的问题。因为超声图像中所含有的噪声是一种乘性斑点噪声,所以使医学超声图像去噪成为了一个很复杂而困难的过程。 小波变换是近几年来发展起来的一种变换分析方法,它有短时傅里叶变换局部化的特点,同时能够提供一个随频率改变的时间-频率窗口,是进行信号和图像处理的理想工具。由于小波变换在时域和频域同时具有良好的局部化特性,因此小波变换在去噪中得到广泛应用。 超声图像的去噪是超声诊断的前提,它对后面病情的识别和诊断有很重要的影响,因此超声图像的去噪在医学图像处理中有其重要的意义。围绕小波图像去噪中心问题进行了研究,提出本文的处理方法-小波变换去噪。在了解关于小波变换的基础理论后,提出相适应的去噪方法,首先把原始医学超声图像进行对数变换,然后选择合适的小波和小波分解层数对变换后的图像进行小波分解,随后对高频系数进行阈值量化,对每层选择一个阈值对其高频系数进行软阈值化处理,最后利用小波重构,得到去噪后的图像,并进行指数变换得到所需图像。实验表明,小波变换在超声图像去噪中有其很大优势。 关键词:超声成像;斑点噪声;小波变换;阈值

Abstract Abstract:Medical ultrasound imaging is a kind of important medical imaging diagnosis based on ultrasonic technology.Ultrasonic imaging compared to CT, nuclear magnetic resonance (NMR) and other diagnostic technique has the obvious superiority,With its cheap, convenient, quick, high security, a dynamic and repeat scan widely used in clinical advantages of medical diagnosis.But the ultrasonic imaging also has its shortcomings, the most important is the diagnostic accuracy of ultrasonic imaging vulnerable to outside interference, make the image quality is poorer, affect a diagnosis. Such ultrasound images of the denoising became an important question. Because the ultrasound images is contained in the noise is a kind of multiplicative noise spots, so that medical ultrasound image denoising became a very complex and difficult process. Wavelet transform is in last few years developed a kind of transformation analysis method, it has a short-time Fourier transform the characteristics of localization, and to provide a on frequency change time-frequency window, signal and image processing is the ideal tool. Because of wavelet transform in the time domain and frequency domain and has good localization characteristics, so the wavelet transform in the denoising performance of widely used. Ultrasound images of the denoising is the premise of ultrasonic diagnosis, it behind the recognition of illness and diagnosis have very important influence, so the

基于小波变换的图像去噪方法研究毕业设计

题目基于小波变换的图像去噪方法研究

毕业论文﹙设计﹚任务书 院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1101班学生姓名陈菲菲 一、毕业论文﹙设计﹚题目基于小波变换的图像去噪方法研究 二、毕业论文﹙设计﹚工作自 2015 年 3 月 1 日起至 2015 年 6 月 20 日止 三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室 四、毕业论文﹙设计﹚的内容 1、图像处理中,输入的是质量低的图像,输出的是改善质量后的图像。常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。一般图像的能量主要集中在低频区域中,只有图像的细节部的能量才处于高频区域中。因为在图像的数字化和传输中常有噪声出现,而这部分干扰信息主要集中在高频区域内,所以消去噪声的一般方法是衰减高频分量或称低通滤波,但与之同时好的噪方法应该是既能消去噪声对图像的影响又不使图像细节变模糊。为了改善图像质量,从图像提取有效信息,必须对图像进行去噪预处理。 设计任务: (1)整理文献,研究现有基于小波变换的图像去噪算法,尝试对现有算法做出改进; (2)在MATLAB下仿真验证基于小波变换的图像去噪算法。 2、要求以论文形式提交设计成果,应掌握撰写毕业论文的方法,应突出“目标,原理,方法,结论”的要素,对所研究内容作出详细有条理的阐述。 进度安排: 1-3周:查找资料,文献。 4-7周:研究现有图像去噪技术,对基于小波变换的图像去噪算法作详细研究整理。 8-11周:研究基于小波的图像去噪算法,在MATLAB下对算法效果真验证。 12-14周:分析试验结果,对比各种算法的优点和缺点,尝试改进算法。 15-17周:撰写毕业论文,完成毕业答辩。 指导教师陈莉系(教研室) 系(教研室)主任签名批准日期 2015.1.1 接受论文 (设计)任务开始执行日期 2015.3.1 学生签名

图像去噪方法及发展

图像去噪方法及其发展概述学院(系):机械工程学院 专业:机械制造及其自动化 学生姓名:高某某

一、概述 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。但是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。噪声种类很多,如:电噪声、机械噪声、信道噪声和其他噪声。为了抑制噪声,改善图像质量,便于更高层次的处理,必须对图像进行去噪预处理。消除图像噪声的工作称之为图像滤波或平滑。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。 噪声在理论上可以定义为“不可预测,只能用概率统计方法来认识的随机误差”,因此将图像噪声看成是多维随机过程是合适的,因而描述噪声的方法完全可以借用随机过程的描述,即用其概率分布函数和概率密度分布函数。但在很多情况下,这样描述方法是很复杂,甚至不可能的,而实际应用往往也不必要,通常使用其数值特征,即均值方差、相关函数等。因为这些数值特征都可以从某些方面反映出噪声的特征。 二、图像中的噪声 噪声对图像信号幅度和相位的影响十分复杂,有些噪声和图像信号相互独立不相关,有些是相关的,噪声本身之间也可能相关。因此要减少图像中的噪声,必须针对具体情况采用不同方法,否则很难获得满意的处理效果。一般图像处理中常见的噪声有: 1.加性噪声。加性噪声和图像信号强度是不相关的,如图像在传输过程中引进的“信道噪声”、电视摄像机扫描图像的噪声的。这类带有噪声的图像可看成为理想无噪声图像f与噪声n 之和,即 g = f + n 2.乘性噪声。乘性噪声和图像信号是相关的,往往随图像信号的变化而变化,如飞点扫描图像中的噪声、电视扫描光栅、胶片颗粒造成等,这类噪声和图像的关系是 g = f + fn 3.量化噪声。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的差异,减少这种噪声的最好办法就是采用按灰度级

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