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《江南大学》 2011年
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图像去噪的研究—基于中值滤波和小波变换的图像去噪应用研究

李柯材  
【摘要】:当今社会已经进入了数字化的信息时代,而占存储空间最大的信息量则是图像。图像在获取或传输过程中不可避免地会受到噪声污染,图像中的噪声严重影响了后续的图像处理工作,如图像特征提取、编码、分割和目标检测等。为了提高图像的质量以及满足后续更高层次处理的需要,对图像进行去噪就成为图像预处理中一项非常重要的工作。本文主要对图像去噪方法中的中值滤波技术和小波域去噪技术进行了研究。 首先,本文前两章作为全文的基础,介绍了图像去噪的研究背景和意义、图像去噪的发展概况、图像噪声的分类和数学模型、图像质量的评价方法及常用的图像去噪方法,着重介绍了中值滤波算法和小波域图像去噪算法。 其次,本文研究了常规中值滤波、加权中值滤波、开关中值滤波、极大极小中值滤波及自适应中值滤波算法,分析它们的优缺点后,给出了一种有效抑制脉冲噪声的图像去噪算法。该算法根据噪声检测窗口中信号点的数量,自适应改变检测窗口的大小,并考虑相邻像素的相关性,较准确的区分噪声点和信号点,然后根据方向相关依赖性,采用一种边缘保持滤波方法来重构被噪声污染像素的灰度值。仿真结果显示,该算法可以有效地去除图像中的脉冲噪声,更好地保持图像的边缘细节,视觉效果较好,其去噪性能优于其它几种较好的中值滤波算法。 然后,本文对小波去噪中常用的小波模极大值法、小波系数相关性法和小波阈值法进行了研究,分析它们的优缺点后,给出了一种先优化后分类改进的小波域图像去噪方法。该方法先用stein的无偏风险估计,为小波域每一个子带确定一个最优的阈值和邻域窗口,然后根据邻域阈值的大小,将子带内的每个小波系数划分为“小”系数和“大”系数,最后对“小”系数直接置零,对“大”系数则采用一种具有局部空间强相关性的零均值高斯模型,通过最小均方误差准则得到真实系数的估计。实验结果表明,该方法可以有效地去除图像中的高斯噪声且较好的保存了图像的纹理信息,视觉效果较好,其去噪性能优于其它几种较好的小波域去噪方法。最后,本文末尾对论文所工作做了详细的总结,并对图像去噪方法的进一步研究方向做了展望。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 姜熙春;图像融合问题研究[D];吉林大学;2012年
2 沈淑涛;数字图像处理技术对藏族壁画的保护研究[D];西南交通大学;2011年
3 朱效丽;基于TSPL算法的图像椒盐噪声去除方法研究[D];山东财经大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 侯建华;熊承义;田金文;柳健;;基于邻域阈值分类的小波域图像去噪算法[J];光电工程;2006年08期
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3 曲延锋,徐健,李卫军,王守觉;有效去除图像中脉冲噪声的新型滤波算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2003年04期
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9 谢剑斌;刘通;任勇;李沛秦;;一种用于抑制椒盐噪声的自适应快速滤波算法[J];中国图象图形学报;2009年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 侯建华;基于小波及其统计特性的图像去噪方法研究[D];华中科技大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李祥阳;严洁;;往复机构混沌振动响应特征辩识[J];四川有色金属;2010年02期
2 陈学锋;瞿金平;;注塑机曲肘式合模机构弹性振动的研究[J];工程塑料应用;2008年03期
3 陈文元;李雪梅;迟晓梅;;小波分析与神经网络在结构多处损伤监测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年03期
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6 张大明;樊晓香;刘华勇;李璐;;信息与计算科学专业“数字图像处理”课程教学探索与实践[J];合肥师范学院学报;2012年03期
7 汤自安;刘晓波;汪虽富;吕乃杰;;基于音视频矩阵的生产调度会议系统应用[J];安防科技;2009年04期
8 李素云;张德祥;;基于小波变换的汽车齿轮箱振动信号故障分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期
9 胡继胜;;基于小波变换的图像处理[J];安徽职业技术学院学报;2006年01期
10 李多田;张伟林;;结构无损检测与小波分析方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨洁;王朝辉;;遥感监测中变化信息提取的方法探讨[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 杨辰龙;;曲面变厚度工件超声检测中的波形自动跟踪技术研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
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4 李奔;吉海彦;;基于图像颜色特征的玉米种子神经网络分类研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
5 赵建;;自适应平台直方图红外增强在DSP上的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
6 张敏;于波;张利;陈园;屠立平;张志枫;费兆馥;许家佗;;不同健康状态舌像颜色与纹理的特征分析[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
7 屠立平;许家佗;张志枫;张利;张敏;;腻苔图像的识别方法研究[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
8 何正嘉;訾艳阳;陈雪峰;王晓冬;;内积变换原理与机械故障诊断[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
9 段培超;;基于小波变换和CB形态学的航空图像边缘检测[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
10 赵振磊;耿则勋;王兰;闫兆婵;;基于自适应递归LPA-ICI的图像去噪算法[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
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1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 付红丽;白令海冰间湖变化规律及相应的海洋过程研究[D];中国海洋大学;2010年
4 邹玮;荧光分子断层图像的重建技术研究[D];苏州大学;2010年
5 付晓薇;基于量子力学的图像处理方法研究[D];华中科技大学;2010年
6 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
7 李岳阳;彩色图像滤波算法的研究[D];江南大学;2010年
8 潘放;通航桥梁船撞风险分析与规避措施研究与应用[D];华南理工大学;2010年
9 李鹤喜;基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
10 朱小林;胶粘物盘式热分散机理与能耗建模研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
3 徐强;基于TMS320F2812的指纹识别系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
4 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
5 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
6 田键;磁粉检测系统中图像增强的方法研究[D];长春理工大学;2010年
7 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
8 管泽鑫;基于图像的水稻病害识别方法的研究[D];浙江理工大学;2010年
9 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
10 陈欣欣;基于CT图像的血管分割[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨威;赵剡;许东;;基于人眼视觉的结构相似度图像质量评价方法[J];北京航空航天大学学报;2008年01期
2 朱光美;;一种改进的各向异性扩散图像去噪及平滑模型[J];赤峰学院学报(自然科学版);2011年08期
3 林海祥;张炘;;无参考图像质量评价综述[J];电脑知识与技术;2009年28期
4 张岩;孙正兴;姚伟;;基于方向经验模型分解的图像修复方法[J];电子学报;2010年02期
5 仵冀颖;阮秋琦;;亥姆霍兹涡量方程与偏微分方程耦合修复模型[J];光电子.激光;2008年08期
6 雷鸣;王春东;薛彦兵;张桦;;一种新的样本块图像修补方法[J];光电子.激光;2009年05期
7 司祯祯;;傅里叶变换与小波变换在信号去噪中的应用[J];电子设计工程;2011年04期
8 钱惟贤;陈钱;顾国华;管志强;;一种具有噪声抑制功能的红外图像锐化算法[J];光学学报;2009年07期
9 刘靖;;基于改进局部保持映射的图像特征提取算法[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;2010年06期
10 王秀芳;;数字图像的噪声及其去噪的几种方法研究[J];黑龙江科技信息;2010年31期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 侯建华;基于小波及其统计特性的图像去噪方法研究[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张欢;灰度图像彩色化的算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 陈庆芳;图像配准研究及其应用[D];江南大学;2011年
3 林约兰;低照度图像去噪算法研究及硬件设计[D];太原理工大学;2011年
4 张琦;基于多尺度小波变换的图像边缘检测算法[D];吉林大学;2011年
5 姚学元;一种基于小波变换的边缘提取与跟踪算法研究[D];河南理工大学;2011年
6 胡斌;小波阈值去噪及其在数字图像相关中的应用研究[D];华南理工大学;2011年
7 张佳;基于互信息的医学图像配准算法研究[D];西北工业大学;2006年
8 龚薇;基于人类视觉系统模型的图像增强算法和偏微分图像去噪的研究[D];浙江大学;2006年
9 王蕾;图像配准技术及应用研究[D];西安电子科技大学;2007年
10 吕海霞;自动图像配准技术研究[D];西北工业大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王赵莹;基于DM6467的目标定位算法和图像融合算法研究[D];南京理工大学;2013年
2 胡飞飞;基于嵌入式机器视觉的干电池缺陷检测系统的研究[D];广东工业大学;2013年
3 魏新宽;基于交通视频的车辆行为检测研究与仿真实现[D];兰州大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 张磊,潘泉,张洪才,戴冠中;一种子波域滤波算法的改进[J];电子学报;1999年02期
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5 韩晓微;晏磊;原忠虎;徐心和;;应用多通道脉冲噪声检测的彩色图像自适应中值滤波方法[J];工程图学学报;2006年06期
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8 刘杰平,余英林;一种简易的图象去噪方法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2000年02期
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10 侯建华;田金文;柳健;;一种迭代小波域维纳滤波算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2006年04期
【相似文献】
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1 张小波;张顺利;;引入修正因子的局部维纳滤波图像去噪[J];计算机与数字工程;2011年05期
2 尚赵伟;张峰;郎方年;袁博;李剑;;PDTDFB和双树HMT的图像去噪[J];重庆大学学报;2011年06期
3 林克正,李殿璞,华克强;图像小波去噪的算子描述[J];哈尔滨理工大学学报;2000年03期
4 顾晓东,程承旗,余道衡;结合脉冲耦合神经网络与模糊算法进行四值图像去噪[J];电子与信息学报;2003年12期
5 丁文佳,刘志文;一种基于小波变换的自适应图像降噪法[J];通信技术;2003年06期
6 苏金泷,戴在平;模糊神经网络的极点配置自校正滤波器[J];华侨大学学报(自然科学版);2004年03期
7 任获荣,王家礼,张平;一种更新提升形态小波图像去噪算法[J];西安电子科技大学学报;2004年06期
8 关新平,赵立兴,唐英干;图像去噪混合滤波方法[J];中国图象图形学报;2005年03期
9 庞文俊,李会方;一种基于小波域HMT模型的图像去噪方法研究[J];信息安全与通信保密;2005年09期
10 李葳;郭宝龙;钱丽玉;;一种局部自适应内窥镜图像降噪模型[J];航空计算技术;2005年04期
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1 刘旨春;朱伟;盛磊;;基于邻域特性的小波阈值图像去噪方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
2 李俊峰;戴文战;潘海鹏;高金凤;;基于灰色系统理论的图像去噪算法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 王文;康锡章;王晓东;;基于小波域HMT的航空侦察图像去噪方法[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
4 李康;高静怀;王伟;;基于Contourlet域HMT模型的图像去噪方法研究[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
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6 娄元芳;郑世友;;一种基于NSCT变换的SAR图像去噪方法[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
7 殷明;刘卫;;基于非高斯分布的四元数小波图像去噪[A];全国第22届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2011)暨全国第3届安全关键技术与应用(SCA·2011)学术会议论文摘要集[C];2011年
8 王欣;庞云阶;;基于多小波收缩与子带增强的图像去噪方法[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
9 龚昌来;;基于线性混合小波基的图像去噪[A];梅州市自然科学优秀学术论文集(第十届)[C];2010年
10 何钰;徐青;苏忠平;;基于四阶偏微分方程的SAR图像去噪方法研究[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
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1 侯迎坤;非局部变换域图像去噪与增强及其性能评价研究[D];南京理工大学;2012年
2 刘红毅;结构保持的图像去噪方法研究[D];南京理工大学;2011年
3 辛巧;偏微分方程及其在图像去噪和分割中的应用[D];重庆大学;2011年
4 庞志峰;图像去噪问题中的几类非光滑数值方法[D];湖南大学;2010年
5 许光宇;非局部图像去噪方法及其应用研究[D];合肥工业大学;2013年
6 刘玉淑;基于多尺度变换的图像去噪及融合算法研究[D];山东大学;2013年
7 张建平;基于偏微分方程的图像去噪和分割方法[D];大连理工大学;2012年
8 王旭东;基于MAP估计,变分PDE的图像去噪问题研究[D];西安电子科技大学;2013年
9 熊波;基于非局部信息的保边缘图像去噪研究及应用[D];华中科技大学;2012年
10 李洪均;基于多尺度几何分析与偏微分方程的图像去噪研究与应用[D];南京航空航天大学;2012年
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1 刘蕾;基于双树复小波变换的图像去噪[D];北京化工大学;2010年
2 郭天圣;基于小波变换的图像去噪研究[D];兰州理工大学;2010年
3 李柯材;图像去噪的研究—基于中值滤波和小波变换的图像去噪应用研究[D];江南大学;2011年
4 赵开伟;Contourlet变换在图像去噪中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李伟;基于匹配跟踪和自适应字典的图像去噪算法研究[D];华北电力大学(北京);2010年
6 张冬翠;基于Directionlet变换的图像去噪和融合[D];西安电子科技大学;2010年
7 栗艳艳;基于小波变换和偏微分方程的图像去噪算法研究[D];西安理工大学;2010年
8 付仲凯;基于多尺度几何变换的图像去噪方法研究[D];辽宁师范大学;2010年
9 陈燊;基于小波变换与偏微分方程的图像去噪算法研究[D];西北大学;2010年
10 濮震宇;基于小波收缩的图像去噪[D];苏州大学;2010年
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