基于改进小波阈值法的图像去噪算法

图像去噪是图像处理中最基本、最重要的前期工作,本文提出一种基于衰减法的Garrote阈值函数,并将基于该改进阈值函数的小波阈值法用于图像去噪过程,最后通过MATLAB仿真实验验证了本文所提出算法的有效性.本文在分析小波阈值法对图像去噪效果影响的基础上,针对该去噪算法在去除噪声的同时也损失了一定量的图像细节信息的问题,改进了传统阈值函数未考虑阈值以下的小波系数可能含有图像细节信息而对阈值以下小波系数盲目置零的缺点,对Garrote阈值函数阈值以下的小波系数采取衰减方法,以保留更多的图像细节信息,并加入三个调整因子以提高其性能和灵活度,实验表明本文提出的改进小波阈值去噪算法能够有效地去除噪声,且能够保留大量的图像边缘及细节信息.     

基于分数阶偏微分方程的图像去噪新模型

将分数阶微分理论和全变分方法相结合应用于图像去噪,提出了一种基于分数阶偏微分方程的图像去噪新模型。该模型很好地继承了现有的全变分(TV)模型去噪效果与保持图像边缘细节特征的优点,同时利用分数阶微分运算特有的幅频特性优势,较好地保留了图像平滑区域中灰度变化不大的纹理细节。实验结果表明：一方面,与现有去噪方法相比,新模型不仅具有较强的抑制噪声能力,而且能较好地保持图像边缘特征,还能保留更多的图像纹理细节信息,优于常用的整数阶偏微分图像去噪方法;另一方面,从峰值信噪比的对比实验可以看出该模型去噪效果优于其他方法,较好地达到了去噪目的,是一种有效、实用的图像去噪模型。     

基于小波阈值的图像去噪

研究了图像优化问题,图像中噪声经常会影响图像的清晰度,造成图像模糊等。为了更好的去除图像噪声并较好的保留图像细节信息,选取合适的小波阈值去噪法。比较了小波软、硬阈值去噪法与基于SURE阈值去噪法,选取较佳的图像去噪法。在Matlab上仿真结果表明,基于SURE阈值去噪法有效提高了图像去除噪声能力,保留较好的图像细节。     

基于自监督约束的双尺度真实图像盲去噪算法

现存的图像去噪算法在处理加性高斯白噪声上已经取得令人满意的效果,然而其在未知噪声强度的真实噪声图像上泛化性能较差.鉴于深度卷积神经网络极大地促进了图像盲去噪技术的发展,针对真实噪声图像提出一种基于自监督约束的双尺度真实图像盲去噪算法.首先,所提算法借助小尺度网络分支得到的初步去噪结果为大尺度分支的图像去噪提供额外的有用信息,以帮助后者实现良好的去噪效果.其次,用于去噪的网络模型由噪声估计子网络和图像非盲去噪子网络构成,其中噪声估计子网络用于预测输入图像的噪声强度,非盲去噪子网络则在所预测的噪声强度指导下进行图像去噪.鉴于真实噪声图像通常缺少对应的清晰图像作为标签,提出了一种基于全变分先验的边缘保持自监督约束和一个基于图像背景一致性的背景自监督约束,前者可通过调节平滑参数将网络泛化到不同的真实噪声数据集上并取得良好的无监督去噪效果,后者则可借助多尺度高斯模糊图像之间的差异信息辅助双尺度网络完成去噪.此外,还提出一种新颖的结构相似性注意力机制,用于引导网络关注图像中微小的结构细节,以便复原出纹理细节更加清晰的真实去噪图像.相关实验结果表明在SIDD,DND和Nam这3个真实基准数据集上,所提的基于自监督的双尺度盲去噪算法无论在视觉效果上还是在量化指标上均优于多种有监督图像去噪方法,且泛化性能也得到了较为明显的提升.     

一种改进正态逆高斯分布模型的图像去噪算法*

针对传统去噪算法去除含噪声较大的图像时仍有部分噪声残留的问题,本文基于变换域提出一种改进正态逆高斯分布的图像去噪算法。该算法在非下采样剪切波变换域,利用最优线性插值阈值函数改进正态逆高斯模型作为系数分布模型,对高频子带分解系数进行统计建模,以贝叶斯最大后验概率理论实现图像去噪。实验结果表明对于添加不同标准差的高斯白噪声图像,该算法在有效保留图像细节和纹理信息的同时在峰值信噪比方面优于同类去噪算法。     

非平稳环境下基于小波变换的图像去噪

传统的图像去噪算法往往仅对平稳或缓慢变化的噪声有效,且残留的图像噪声较大。对此,研究了非平稳环境下基于小波变换的图像去噪算法。该算法根据图像与噪声在小波域的分布特性以及它们的小波变换模极大值随尺度的变化大小不同,运用迭代算法得到不同尺度小波域中噪声的具体位置以及小波系数大小,完成了图像去噪。实验结果表明,对峰值信噪比较低的图像,该方法去噪后峰值信噪比比传统方法的高,并且保留了较多的图像细节,同时对平稳和非平稳的噪声都能进行较好地去噪。     

加权低秩矩阵恢复的混合噪声图像去噪

传统的基于低秩矩阵恢复的图像去噪算法只对低秩部分进行约束,当高斯噪声过大时,会导致去噪不充分或细节严重丢失。针对此问题,提出了一种新的鲁棒的图像去噪模型。该模型在原有的低秩矩阵核范数约束的基础上引入高斯噪声约束项,此外为了提高低秩矩阵的低秩性和稀疏矩阵的稀疏性,引入了加权的方法。为了考察方法的去噪能力,选取了不同参数类型的混合噪声图像进行仿真,并结合峰值信噪比、结构相似度评价标准与传统的基于低秩矩阵恢复的图像去噪算法进行对比。实验结果表明,加权低秩矩阵恢复的混合噪声图像去噪算法能增加低秩矩阵的低秩性和稀疏矩阵的稀疏性,在保证去噪效果的同时,保留了图像的细节信息,具有更佳的视觉效果,同时,客观评价指标均有所提高。     

基于分数阶Riemann-Liouville积分的图像去噪

为了在获得更好去噪性能的同时更多地保留图像纹理信息,介绍了分数阶Riemann-Liouville(R-L)积分算子在信号滤波中的作用,将分数阶R-L积分理论引入到数字图像去噪中,并利用阶梯逼近方法来实现数值计算。模型通过设定微小的积分阶次来构建相应的图像去噪掩模,由此实现噪声图像的局部微调,并利用迭代的思想来控制模型的去噪强度,从而获得较好的图像去噪效果。实验结果表明,基于分数阶R-L积分的图像去噪算法较传统的去噪方法不仅可以提高图像的信噪比(SNR),所提出的算法去噪后图像的信噪比为18.3497dB,较传统去噪方法最低也提升了大约4%,而且可以更好地保留图像的弱边缘和纹理等细节信息。     

具有自适应窗口的双变量模型图像去噪方法

针对小波域去噪方法BiShrink-local(双变量萎缩局部方差估计)会造成图像的细节信息丢失的问题,给出一种具有自适应窗口的双变量模型图像去噪方法.该方法一方面继承原方法的优点,另一方面又利用区域生长原理,通过判断图像的小波系数值是否属于同质,从而更好地区分噪声和细节信息.通过实验表明,该方法能对含有高斯噪声的图像进行较好地去噪,同时在保持细节方面优于原来的方法.     

基于自适应块组割先验的噪声图像超分辨率重建

要增强噪声图像的分辨率,传统的串联方式依次进行去噪与超分辨率重建两个步骤,但去噪算法去除噪声的同时也损失了部分细节信息,影响了后续超分辨率重建的质量.为了使低分辨率噪声图像中所有细节信息都能参与超分辨率重建,本文以非局部中心化稀疏表示（Nonlocally centralized sparse representation,NCSR）模型为基础,提出了基于自适应块组割（Patch-group-cuts,PGCuts）先验的噪声图像超分辨率重建方法,同时实现去噪和超分辨率重建功能.块组割先验基于新颖的三维邻域系统和块组模型,能够达到图像去噪、边缘平滑和边缘清晰等效果.重建时以边缘强度为参考对块组割先验进行自适应约束,由于块组割在平滑区域约束力较低,采用分区域融合的方式进一步抑制噪声.本文对合成的低分辨率噪声图像和真实的低分辨率噪声图像进行了重建实验,实验表明,基于自适应块组割先验的噪声图像超分辨率重建算法,在丰富细节的同时能抑制噪声的干扰,不但具有较高的峰值信噪比和结构相似度等客观评价值,而且在非光滑区域具有很好的主观重建效果.     

小波去噪在智能引线键合机图像处理中的应用

针对小波去噪中硬阈值法和软阈值法存在的缺陷,提出了一种新的多尺度自适应阈值选择算法,该方法根据小波变换的特点和噪声信号的3σ,准则,对于不同的小波系数乘以一个与自身小波系数相关的降噪因子.在现有的图像去噪评估算法的基础上,提出了基于图像平滑度和匹配度的去噪效果评估算法.实验结果表明:多尺度自适应阈值选择算法能有效去除图...     

一种基于领域阈值的小波图像去噪算法

为了去除图像中的噪声,文章利用图像分块的思想,结合阈值去噪法和最小均方误差估计(MMSE),给出了一种基于领域阈值的小波域图像去噪算法。该算法与经典的子带自适应阈值去噪法BayesShrink算法相比,本文算法在峰值信噪比和视觉效果上都好于BayesShrink算法。     

基于对数压缩的超声各向异性扩散去噪方法

针对当前超声图像去噪算法很难同时做到降噪和边缘保持的情况,在进行各向异性扩散模型研究的基础上,提出基于对数压缩的改进各向异性扩散算法（LCAD）去除超声散斑噪声。算法将图像对数压缩后进行噪声分布模型估计,然后构造基于广义伽马分布的扩散系数,在扩散过程中达到降噪和边缘保持效果。     

两阶段多层感知的随机脉冲噪声比例预测

目的 基于卷积神经网络（CNN）在图块级上实现的随机脉冲噪声（RVIN）降噪算法在执行效率方面较经典的逐像素点开关型降噪算法有显著优势,但降噪效果如何取决于能否对降噪图像受噪声干扰程度（噪声比例值）进行准确估计。为此,提出一种基于多层感知网络的两阶段噪声比例预测算法,达到自适应调用CNN预训练降噪模型获得最佳去噪效果的目的。方法 首先,对大量无噪声图像添加不同噪声比例的RVIN噪声构成噪声图像集合;其次,基于视觉码本（visual codebook）采用软分配（soft-assignment）编码法提取并筛选若干能反映噪声图像受随机脉冲噪声干扰程度的特征值构成特征矢量;再次,将从噪声图像上提取的特征矢量及对应的噪声比例分别作为多层感知网络的输入和输出训练噪声比例预测模型,实现从特征矢量到噪声比例值的映射（预测）;最后,采用粗精相结合的两阶段实现策略进一步提高RVIN噪声比例的预测准确性。结果 针对不同RVIN噪声比例的失真图像,从预测准确性、实际降噪效果和执行效率3个方面验证提出算法的性能和实用性。实验数据表明,本文算法在大多数噪声比例下的预测误差小于2%,降噪效果（PSNR指标）较其他主流降噪算法高24 dB,处理一幅大小为512×512像素的图像仅需3 s左右。结论 本文提出的RVIN噪声比例预测算法在各个噪声比例下具有鲁棒的预测准确性,在降噪效果和执行效率两个方面较经典的开关型RVIN降噪算法有显著提升,更具实用价值。     

Evaluation of visual saliency analysis algorithms in noisy images

Most existing visual saliency analysis algorithms assume that the input image is clean and does not have any disturbances. However, this situation is not always the case. In this paper, we provide an extensive evaluation of visual saliency analysis algorithms in noisy images. We analyze the noise immunity of saliency analysis algorithms by evaluating the performances of the algorithms in noisy images with increasing noise scales and by studying the effects of applying different denoising methods before performing saliency analysis. We use 10 state-of-the-art saliency analysis algorithms and 7 typical image denoising methods on 4 eye fixation datasets and 2 salient object detection datasets. Our experiments show that the performances of saliency analysis algorithms decrease with increasing image noise scales in general. An exception is that the nonlinear features (NF) integrated algorithm shows good noise immunity. We also find that image denoising methods can greatly improve the noise immunity of the algorithms. Our results show that the combination of NF and Median denoising method works best on eye fixation datasets and the combination of saliency optimization (SO) and color block-matching and 3D filtering (C-BM3D) method works best on salient object detection datasets. The combination of SO and Average denoising method works best for applications wherein time efficiency is a major concern for both types of datasets.     

图像噪声滤波的研究方法及进展

图像噪声滤波作为图像处理的前端,直接影响后续图像处理的各个环节。介绍的图像噪声滤波的方法主要有空间域去噪、变换域去噪及几种新兴的图像噪声滤波方法,在分析了各种算法优点和缺点的基础上,对图像降噪的最新研究方向进行了展望。     

小波图象去噪综述

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。     

基于非局部算法的序列图像超分辨率重构

提出了一种基于非局部算法的多帧图像超分辨率重构算法,该方法无需进行图像校正。为克服传统图像复原算法基于图像局部点领域的影响,指出可以使用非局部去噪模型的优越边缘保持性和去噪性来重构高分辨率图像。实验证明,该算法在低信噪比情况下,可以取得较好结果,有效解决了低信噪比条件下图像复原的一个难点。