圖像處理中消除噪聲的方法研究 畢業(yè)論文

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1、長(zhǎng)治學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）長(zhǎng)治學(xué)院2013屆學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文圖像處理中消除噪聲的方法研究學(xué)號(hào)：09407205姓名：指導(dǎo)教師：專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系別：計(jì)算機(jī)完成時(shí)間：2013年5月長(zhǎng)治學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）圖像處理中消除噪聲的方法研究摘要：圖像是人類獲取信息的重要手段之一，圖像在信息傳播過程中所起的作用越來越大。在許多情況下，圖像信息會(huì)受到各種各樣噪聲的影響，因?yàn)閳D像在獲取過程中容易受到器件和周圍環(huán)境的影響，從而使圖像中含有噪聲。噪聲嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響圖像中的有用信息，所以對(duì)圖像的噪聲處理的方法就顯

2、得十分重要。本文主要是中值濾波、均值濾波、小波變換方法對(duì)圖像噪聲進(jìn)行濾波處理。最后通過Matlab仿真結(jié)果，結(jié)合理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將三種去噪方法進(jìn)行對(duì)比與分析。關(guān)鍵詞：中值濾波；均值濾波；小波變換；MatlabI長(zhǎng)治學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）目錄1前言11.1選題目標(biāo)11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12圖像與噪聲12.1圖像噪聲的分類12.1.1按干擾源分類12.1.2按對(duì)信號(hào)的影響分類12.2圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)23圖像去噪24常用去噪方法的比較分析34.1中值濾波34.1.1中值濾波的基本原理34.1.2中值濾波

3、的實(shí)現(xiàn)算法44.2均值濾波44.2.1均值濾波的原理44.2.2均值濾波的實(shí)現(xiàn)算法54.3小波變換54.3.1小波變換的基本原理54.3.2小波變換的圖像去噪優(yōu)越性55實(shí)驗(yàn)仿真65.1中值濾波的仿真65.2均值濾波的仿真85.3基于小波變換法的仿真95.4幾種去噪方法的比較分析136結(jié)論14參考文獻(xiàn)15致謝18III長(zhǎng)治學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）1前言1.1選題目標(biāo)圖像去噪目的是改善給定的圖像，解決實(shí)際圖像由于噪聲干擾而導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降的問題。更好地改善圖像的質(zhì)量，在眾多圖像去噪的算法中，不去追求哪一種

4、算法是最好，而是要以實(shí)際要求而應(yīng)用不同的方法。有些算法雖然好，但它的實(shí)用性不強(qiáng)甚至有限。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)外研究現(xiàn)狀：在數(shù)字圖像處理的領(lǐng)域里，輸入的質(zhì)量低的圖像，輸出是改善質(zhì)量后的圖像。圖像去噪是圖像分析和計(jì)算機(jī)視覺中十分重要的技術(shù)。因此尋找能夠兼顧去噪，保留圖像邊緣及其他特征的圖像的濾波算法是該領(lǐng)域的重點(diǎn)課題。國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀：我國(guó)數(shù)字圖像處理技術(shù)起步較晚，但在學(xué)習(xí)國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展迅速。2圖像與噪聲2.1圖像噪聲的分類2.1.1按干擾源分類圖像噪聲按其干擾源可分為外部噪聲和內(nèi)部噪聲。外部噪聲是指

5、從處理系統(tǒng)外來的影響，如天線干擾或電磁波從電源線串入系統(tǒng)的噪聲。內(nèi)部噪聲主要有四種基本形式：1)由光和電的基本性質(zhì)引起；2)機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲；3)元器件噪聲；4)系統(tǒng)內(nèi)部電路噪聲；2.1.2按對(duì)信號(hào)的影響分類1)加性噪聲；2)乘性噪聲；17長(zhǎng)治學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）2.2圖像的質(zhì)量評(píng)價(jià)如何評(píng)價(jià)一個(gè)圖像經(jīng)過去噪處理后所還原圖像的質(zhì)量，對(duì)于我們判斷去噪方法的優(yōu)劣有很重要的意義?，F(xiàn)有的評(píng)價(jià)方法一般分為主觀和客觀兩種。1）主觀評(píng)價(jià)主觀評(píng)價(jià)通常有兩種:一種是作為觀察者的主觀評(píng)價(jià)，這是由選定的一組人對(duì)圖像直接

6、用肉眼進(jìn)行觀察，然后分別給出其對(duì)所觀察的圖像的質(zhì)量作好或壞的評(píng)價(jià)，再綜合全組人的意見給出一個(gè)綜合結(jié)論2）客觀評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)由于著眼點(diǎn)不同而有多種方法，這里介紹的是一種經(jīng)常使用的所謂的逼真度測(cè)量。對(duì)于彩色圖像逼真度的定量表示是一個(gè)十分復(fù)雜的問題。目前應(yīng)用得較多的是對(duì)黑白圖像逼真度的定量表示。3圖像去噪常用去噪方法有:1)中值濾波中值濾波是常用的非線性濾波方法，也是圖像處理技術(shù)中最常用的預(yù)處理技術(shù)。中值濾波器在算法設(shè)計(jì)上使與周圍像素灰度值相差較大的點(diǎn)處理后能與周圍的像素灰度值比較接近，因此可以衰減

7、隨機(jī)噪聲，尤其是脈沖噪聲等，并且在處理時(shí)不是簡(jiǎn)單的取均值，產(chǎn)生的模糊要少的多，即中值濾波既能消除噪聲，還能保持圖像中的細(xì)節(jié)部分，防止邊緣模糊。2)均值濾波均值濾波是典型的線性濾波算法，它是指在圖像上對(duì)目標(biāo)像素給一個(gè)模板，該模板包括了其周圍的臨近像素。再用模板中的全體像素的平均值來代替原來像素值。均值濾波器是一種典型的線性去噪方法，因?yàn)槠溥\(yùn)算簡(jiǎn)單快速，同時(shí)又能夠較為有效地去除高斯噪聲。3)小波變換17長(zhǎng)治學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）小波變換是一種窗口大小固定但其形狀可改變的時(shí)頻局部化分析方法。小波變換利用非

8、均勻的分辨率，即在低頻段用高的頻率分辨率和低的時(shí)間分辨率（寬的分析窗口）；而在高頻段利用低的頻率分辨率和高的時(shí)間分辨率（窄的分析窗口），這樣就能有效地從信號(hào)（如語言、圖像等）中提取信息，較好地解決了時(shí)間和頻率分辨率的矛盾。利用小波變換,噪聲信息大多集中在次低頻、次高頻、以及高頻子塊中,特別是高頻子塊,幾乎以噪聲信息為主。為此,將高頻子塊置為零,對(duì)次低頻和次高頻子塊進(jìn)行一定的抑制,則可以達(dá)到一定的噪聲去除效果。4常用去噪方法的比較分析4.1中值濾波中值濾波