浅析图像降噪的算法研究

图像在生成和传输的过程中难免会受到噪声的污染,使得图像的质量受到损害,这不仅不符合人们的视觉效果,并且对图像的后续处理也很不利。因此,在图像的预处理阶段,有必要对图像进行降噪,以提高图像的信噪比。     

一种基于粗糙集的红外图像多维降噪算法

针对红外图像噪声复杂多变,在抑制噪声的同时,还需要兼顾细节增强的问题,本文提出了一种基于粗糙集的红外图像多维降噪算法.对采集到的红外图像通过引导滤波进行分层后运用粗糙集理论进一步多维度的分层,分别处理后合并还原得到输出图像.综合对比主观观察与客观评价指标,该算法能够对红外图像降噪有良好效果,对弱小目标细节有良好的增强效...     

红外图像降噪与增强技术综述

由于目前红外成像系统中技术工艺上的缺陷,红外图像中不可避免地包含多种噪声,具有信噪比低、细节模糊等特点。尽管许多学者已经开展了大量相关的研究工作,目前基于红外成像的处理方法仍然面临许多挑战,还没有形成类似于在可见光成像领域相对完整、成熟的理论体系,对相关研究进展的系统性总结工作仍然相对缺乏。回顾了红外图像处理的发展现状,并根据红外图像的特点分别就红外图像的降噪和红外图像的增强处理两方面进行了重点介绍,对其进展情况和特点分别进行总结归纳,并且就目前研究中存在的问题加以分析,并尝试探讨了其发展趋势。     

自适应Split Bregman迭代的红外图像降噪算法

对于全变分降噪模型,Split Bregman算法收敛快而且具有较好的降噪效果.通过研究Split Bregman算法,提出了一种自动调节拉格朗日乘子和罚参数的自适应Split Bregman算法.实验结果表明,新方法与传统Split Bregman算法相比具有更快的收敛速度,同时能在保持红外图像边缘特性的前提下有效地去除噪声.     

基于SWBC变换尺度相关性的红外图像阈值降噪

针对传统图像降噪算法无法较好处理红外图像中的噪声问题,提出了一种基于SWBC(Stationary Wavelet-based Contourlet)变换尺度相关性的红外图像阈值降噪算法。本文分析红外图像信号和噪声在SWBC变换域各尺度上的能量分布特性,改进一般降噪算法对所有子带均进行处理的做法,只对高频子带系数进行降噪处理。同时为增加SWBC系数阈值判断的准确性,本文算法对每个系数设置不同的阈值,结合尺度相关特性,对系数进行双重判断。使用不同的含噪红外图像对本文算法进行检验。实验结果表明,相比于WBC尺度间硬阈值降噪、WBC尺度间自适应阈值降噪和WBC尺度相关性降噪,本文算法能获得更高的SNR提升,且SSIM值也更接近于1。     

基于形态学和OTSU算法的红外图像降噪及分割

在涡流热像技术中,图像处理是进行缺陷特征提取和识别的关键基础,而增强的图像有助于提高涡流热像技术的检测效果.利用多种常用的红外图像处理方法进行增强处理,旨在解决红外图像信噪比不高、缺陷对比度低等问题.首先分析了噪声来源,通过算术运算对涡流红外图像进行预处理,然后采用基于形态学权重的自适应算法进行形态学降噪,最后利用二维最大类间方差法(OTSU)对图像进行分割.定性和定量分析结果均验证了该方法的有效性和适用性,研究成果为红外图像的特征提取和缺陷识别奠定了方法基础.     

基于小波前向后向扩散的红外图像降噪与边缘增强算法

针对红外图像特点,该文提出了一种基于小波前向后向扩散的红外图像降噪与边缘增强算法。小波前向后向扩散是建立在小波扩散理论的基础上,其继承了小波扩散迭代降噪与边缘保持特性,在此基础上实现了图像的边缘增强。为了克服传统小波扩散基于小波模值的边缘映射的不足,该文利用小波模值与局部奇异性测度的联合概率分布对边缘映射进行初步估计,结合几何约束进行修正,获得准确的边缘映射,并重新设计了小波前向后向扩散系数方程。实验证明算法能有效实现红外图像降噪的同时增强图像边缘。     

红外焦平面阵列非均匀性自适应校正算法研究

在分析红外焦平面阵列非均匀性校正现行算法的基础上,提出了一种具有自适应性能的新算法。该算法以小波变换中的滤波器理论为基础,通过将图像序列在时间域的尺度分解和相庆统计量计算,获得在红外焦平面校正中起影响的偏置和增益系数。模拟实验结果验证了其有效性和先进性。     

宽动态红外图像增强算法综述

红外成像系统设计中,一般采用宽动态的采集电路以获得丰富的细节信息,当前大部分的显示设备都只有8位,所以将宽动态图像压缩成低动态图像同时保持尽可能多的信息成为重点。研究了当前主流的宽动态红外图像处理算法,分析了映射、图像分层和梯度域3类算法的优缺点,实现了3类算法中的经典算法,并用同一张红外图片进行对比分析,提出了各类算法的改进意见。图像分层算法要在抑制光晕和梯度反转的情况下降低时间复杂度;梯度域算法需在进一步提高细节信息的情况下抑制背景噪声。     

基于空间域和变换域的图像降噪方法研究

为了克服图像降噪中对图像的边缘和纹理细节的破坏.本文提出了一种基于空间域和变换域的图像降噪算法.试验结果表明,本文的算法既可以很好的对图像降噪,还能对图像边缘和纹理很好的保存.     

非制冷红外热成像系统图像算法评估技术

非制冷焦平面的非均匀性和噪声是限制非制冷红外热成像系统性能的主要因素,图像处理是非制冷红外热成像系统的关键技术之一.研制了非制冷红外热成像系统的图像算法评估系统,系统由高温黑体、低温黑体、红外光学系统、焦平面驱动电路、热电温控电路、信号处理系统、计算机和评估软件等构成,利用该系统可以将微测辐射热计非制冷红外焦平面各像元的输出信号数字化后传输给计算机,实现对焦平面的非均匀测试,同时可以通过软件对各种图像处理算法的效果进行分析和评估,为非制冷红外热成像的图像处理算法的选择提供依据,文中给出了实验结果.     

A New CMOS Read-out IC for Uncooled Microbolometer Infrared Image Sensor

An uncooled microbolometer image sensor, used in an IR image sensor, is made by a micro electro mechanical systems (MEMS) process, so the value of the microbolometer resistor has a process variation. Also, the reference resistor, which is used to connect to the microbolometer, is fabricated by a standard CMOS process, and the difference between the values of the microbolometer resistor and the reference resistor generates an unwanted output signal for the same input from the sensor array. In order to minimize this problem, a new CMOS read-out integrated circuit (ROIC) was designed. Instead of a single input mode, a differential input mode scheme and a simple method to compensate the resistor value are proposed. Using results from a computer simulation, it is observed that the output characteristic of the ROIC was improved and the effect of the process variation was decreased without using complex compensation circuits. Based on the simulation results, a prototype device including an ROIC that was fabricated by a standard 0.25um CMOS process and a microbolometer with a 16 x 16 sensor array was fabricated and characterized.     

一种新型非致冷红外探测器

介绍一种基于标准硅工艺、采用电容读出方式微悬臂梁非制冷红外探测器的设计、制作及性能测试.用这两种热膨胀系数相差很大材料(氮化硅和铝)的薄膜做成的双材料微悬臂梁在红外辐射下,温度升高并发生弯曲.通过检测微悬臂梁和衬底形成的一个可变电容变化可以得知微悬臂梁的弯曲情况,从而可以探测红外辐射的信息.利用外部测试设备对单元探测器进行测试表明微悬臂梁对红外辐射有很高的响应.     

基于小波变换的红外图像去噪

提出一种基于新型阈值函数的小波域红外图像去噪法,其阈值函数表达式简单且连续,既克服了硬阈值函数不连续的缺点,又克服了软阈值函数中估计小波系数与含噪小波系数间存在恒定偏差的缺陷。同时新的阈值函数还有效地利用了小波系数的成串性,即在小波系数的估计计算中考虑了邻域小波系数的大小。仿真结果表明,在去噪红外图像视觉效果和峰值信噪比两个方面,文中提出的去噪法优于已有的各种门限去噪法和Matlab-wiener2滤波算法。     

基于小波变换的红外图像去噪

小波图像去噪已经成为目前图像去噪的主要方法之一。本文介绍了小波阈值去噪的基本原理,并将其应用于红外图像去噪。实验结果表明,该算法优于传统滤波去噪方法,能有效地抑制噪声,可用来对红外图像做进一步的分析与处理。     

基于单小波和多小波的红外图像盲去噪

Deviation is essential to classic soft threshold denoising in wavelet domain. Texture features of noised image denoised by wavelet transform were weakened. Gibbs effect is distinct at edges of image.Image blurs comparing with original noised image. To solve the questions, a blind denoising method based on single-wavelet transform and multiwavelets transform was proposed. The method doesn't depend on size of image and deviation to determine threshold of wavelet coefficients, which is different from classical soft-threshold denoising in wavelet domain. Moreover, the method is good for many types of noise. Gibbs effect disappeared with this method, edges of image are preserved well, and noise is smoothed and restrained effectively.     

红外图像边缘检测算法综述

为填补红外图像边缘检测算法综述性研究的空白,使更多研究者较为全面地了解目前成果,并为后续研究提供有价值的参考,遴选了近十年国内外红外图像边缘检测技术研究的相关文献.首先概述了红外成像与边缘检测技术,进而阐述了红外图像边缘检测技术的难点与挑战,接着总结了主要的红外图像边缘检测算法,将相关算法分为了4类——基于经典边缘检测...     

基于自适应过完备稀疏表示的红外图像滤波方法

针对传统滤波算法在滤除红外图像噪声时会损失部分有用信息的问题,提出一种基于自适应过完备稀疏表示的红外图像滤波方法。该方法采用K-SVD算法以待滤波的红外图像为样本训练出自适应过完备原子库;采用正交匹配跟踪算法将红外图像信号在该过完备原子库上稀疏分解为稀疏成分和其他成分,稀疏成分对应红外图像中的有用信息,其他成分对应红外图像中的噪声,由稀疏成分重建图像,从而达到消除噪声的目的。实验结果表明:该方法相比传统方法具有更好的滤波效果,重建图像质量较高。     

基于粒子重采样滤波算法的红外图像消噪

针对红外图像消噪的特性,提出粒子重采样滤波算法。首先通过Chapman-Kolmogorov方程对粒子群系统空间状态的概率密度函数预测状态;然后重采样去除小权值粒子,保留复制权值较大的粒子,且大权值粒子多次采样;接着有效粒子数阈值防止粒子退化,划分粒子权值为大、中、小三类,中权值粒子保留,大、小权值粒子合并产生新粒子,通过Thompson-Taylor算法随机挑选新粒子重采样;最后消噪模型采用两种噪声迭加成的混合双模噪声模型,给出了算法流程。仿真结果表明,本文算法在有效保留图像重要信息的同时对噪声的抑制效果更为理想。     

采用非制冷红外探测器的折衍混合物镜设计

针对长波320×240元非制冷焦平面阵列探测器,设计了折射／衍射混合大相对孔径红外镜头,工作波段8～12舯,焦距为90mm,F数为1,视场为10°．系统为三片式结构：利用二元光学元件具有大的负向色散特性,在第4面引入衍射面,有效地消除了色差,简化了系统结构并减轻了质量,并用ZEMAX光学设计软件进行了像质评价．结果表明,系统成像质量良好,各项指标均满足使用要求．