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《基于整數(shù)變換與濾波的圖像降噪研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于整數(shù)變換與濾波的圖像降噪研究ImageDenoisingBasedonIntegerTransformandFiltering學(xué)科專業(yè)：信息與通信工程研究生：姚乃萌指導(dǎo)教師：楊敬鈺副教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一四年十一月獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作
2、了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日我是愛天大的??！學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日摘要圖像噪聲是妨礙人們對真實圖像信息進行接收的因素之一，產(chǎn)生于圖像傳輸過程之
3、中。電荷耦合器件（CCD）在成像過程中會產(chǎn)生復(fù)雜噪聲，同時外界環(huán)境也會導(dǎo)致噪聲的生成。圖像降噪作為減少數(shù)字圖像中噪聲的手段，一直是圖像處理領(lǐng)域的一個基礎(chǔ)性問題。針對不同噪聲，合適的去噪算法不同。經(jīng)典的去噪算法主要分為空間域去噪和頻域去噪，但隨著去噪質(zhì)量要求的提高，很多算法開始混用兩種理論方法實現(xiàn)去噪。比如，三維塊匹配算法（BM3D）通過運用空間域和頻域去噪理論進行去噪。算法主要包括塊匹配和頻域濾波過程：塊匹配完成了空間域中相似塊的聚集，而頻域濾波實現(xiàn)了變換域的去噪。BM3D的這種相似塊匹配和三維聯(lián)合濾波的去
4、噪過程憑借其優(yōu)秀的去噪能力成為目前主流算法之一。但是，此算法包含復(fù)雜的變換和濾波過程，也因此限制了其被移植到嵌入式系統(tǒng)上，特別是只支持整型化運算的嵌入式系統(tǒng)。針對上述缺點，本文提出了一種整型化BM3D算法。算法將所有的浮點型運算轉(zhuǎn)換成整型運算，其中包括二維小波變換（DWT）、二維離散余弦變換（DCT）、一維哈達瑪變換（Hadamard）、維納濾波器和在聚集過程中使用的凱撒窗函數(shù)。整型變換與濾波過程，不僅提高了整體算法的實現(xiàn)效率，并且使算法在嵌入式系統(tǒng)中得以實現(xiàn)。實驗結(jié)果表明，在低噪聲區(qū)，去噪后的結(jié)果與其他算
5、法相近，但是在高噪聲環(huán)境下，獲得了比其他算法更好的結(jié)果。并且，算法的復(fù)雜度減小了將近20%，大大提高了原始去噪算法的運行效率。關(guān)鍵詞：圖像去噪BM3D整型變換整形濾波ABSTRACTImagenoiseisoneofthefactorsthathinderpeopletoreceivetrueinformationofimages,anditisgeneratedduringtransmittingimages.ComplexnoiseisassociatedwithimagesproducedbytheC
6、harge-coupledDevice(CCD)andenvironmentalfactorsalsoleadtonoise.Imagedenoising,whichisabletoreducenoise,isabasicissueintheareaofimageprocessing.Noisegeneratedduringtransmissionisthemaincauseofimagedegradationandnoiseisintroducedformanyreasons.Theproperdenoi
7、singmethodsappliedondifferentnoisyenvironmentarenotsame.Intermsofdenoisingmethods,therearetwomainstreamorientations,denoisnginspecialdomainandtransformdomain.Forthedemandofhigh-qualityimages,moreandmoredenoisingmethodsstartedtousebothofthesetwotheoriestode
8、noise.Forinstance,BM3Dmixestheoryinspecialdomainandtransformdomaintodenoise.Itconsistsofblock-matchingandfilteringintransformdomain:Block-matchinggroupsthesimilarblocksandfilteringinfrequencydomainreleasesthe
