基于偏微分方程的图像降噪及质量评价研究

被引量 : 21次 | 上传用户:guigui198302
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
图像降噪是机器视觉和图像处理领域中的一个重要组成部分,图像中的噪声对于后续图像分析具有很大影响。本论文针对图像中常见的噪声类型:高斯噪声、脉冲噪声和斑点噪声进行分析研究,基于偏微分方程(PDE)图像降噪理论,对于不同类型的噪声,提出了不同的降噪方法。在此基础上,本论文还研究了图像质量评价问题。对于图像中最为常见的高斯噪声,本文提出了一种采用图像中全局和局部信息相结合的信息来控制非线性扩散方程的方法。结合全局和局部信息的方法能自适应区分图像中的边缘、噪声点和平坦区域,从而克服了传统非线性扩散方法中仅用局部梯度信息来区分图像边缘和噪声点的不足。本文提出的非线性扩散方法和传统非线性扩散方法的对比实验表明本文方法具有很强的鲁棒性,处理后的图像质量明显提高。针对脉冲噪声,提出了一种基于两阶段的脉冲噪声滤除算法。在算法的第一阶段,提出一种列队差异增强噪声检测器来检测图像中所有可能的脉冲噪声点。在算法的第二阶段,对所有的噪声候选点进行自适应中值滤波,滤波窗口的大小根据噪声密度自适应调整,滤波窗口中的中值操作像素点根据元素属性自适应选择。该算法能对图像的边缘、细节部分和非噪声点进行保护。在此基础上,本文将这种自适应算法的思想应用于变分降噪的算法中,提出了自适应变分算法。实验表明,自适应变分算法在滤除脉冲噪声的同时可以有效地保护图像细节,尤其是在噪声密度大的情况下,去除脉冲噪声的效率得到了很大提高。注意到医学超声图像经常受到斑点噪声污染,本文提出了一种将图像分解和几何分析相结合的算法来去除超声图像中的斑点噪声。针对超声图像中斑点噪声为乘性噪声这一特性,将经典的ROF图像分解模型引入到适合于受乘性噪声污染的图像分解。超声图像经此模型分解成轮廓部分、细节部分和噪声部分,然后对分解后的差值图像进行Ridgelet降噪,由于Ridgelet降噪克服传统小波分析方向性上的不敏感的缺点,因此该方法能很好地保持图像边缘。本文算法处理后得到的图像无论是在斑点噪声去除方面还是细节保护方面都要优于传统的非线性滤波器和小波分析方法,本文的去斑算法为医学图像的目标分割和三维重建提供了更好的预处理方法。最后,本文研究了图像质量评价的问题。引入了几个对图像质量比较敏感的评价指标,如图像的边缘锐度、平均梯度、能量和噪声程度估计,然后采用支持向量机对不同质量的图像进行分类,从而实现对图像质量的评价。
其他文献
晋商是明清时期国内重要商帮之一,由于其实力雄厚,活动区域广泛,活跃时间久长而居中国商帮之首。晋商以垄断北方贸易为己任,以沟通中西部贸易联系为指归,在祖国从南到北的广大区域
随着电力系统的发展和对系统运行要求的不断提高,灵活交流输电(FACTS)技术在电力系统中的应用日益广泛。FACTS装置的应用能够大幅度提高线路的功率传输水平,提高电力系统的稳定
21世纪是人类知识迅猛增长、社会节奏明显加快的信息化时代,随着计算机技术的普及,国际互联网在各行各业得到了的广泛的应用,在教育方面也有了一定的影响,尤其是以网络为代表的信
本文首先阐述了作为一种先进管理理念的客户关系管理(以下简称为CRM)的研究背景、研究现状、基本理论。根据房地产企业的经营特性、产品特性、消费特性揭示了房地产企业的CRM
在大量比较分析当今国内外污水回用处理先进技术基础上,本文从SBR技术入手,实验分析了各种建筑排放污水的回用处理技术参数,据此提出了一种小区生活污水回用处理新技术——IC
为了大幅度提高汽车、赛车等的使用性能,对其核心部件----发动机功率密度及自重的要求越来越高。我国几代汽车技术的发展,伴随着发动机功率成倍增长的同时,发动机的体积和重量也
研究背景及目的在颅底入路基础上发展起来的锁孔技术是微创或微侵袭丌颅手术的表现形式,是以往手术创伤很大的颅底手术的一种必然改良过程。神经外科锁孔技术在国外已开展多年
由于各种人为和自然因素,比如管道腐蚀、地质沉降和城市建设等,城市供水管网泄漏事故时有发生,不可避免,若不能及时发现泄漏故障管道和确定管道泄漏位置,将造成大量水资源浪
卟啉化学是化学、物理、生命材料和信息等领域学科交叉的研究热点,在生物无机化学、配位化学和主客体化学等领域都具有重要意义,对它的研究一直是倍受关注的课题。且由于金属
聚合物的结构和性能是高分子科学重要研究内容之一。聚合物的性能主要取决于聚合物的结构,但是如何高效、方便地设计和控制聚合产物的分子结构目前仍是一个极具挑战性的课题