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《中国科学技术大学》 2011年
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非局部算法在图像去噪中的应用

冯文强  
【摘要】:图像去噪作为一种数字图像相关应用的重要预处理步骤,尽管它已经被研究了近半个世纪,但仍然是最经典和最富有挑战性的课题之一。到目前为止,已经有许多种图像去噪算法被提出。其中绝大多数的算法都是以原始图像的正则性假设为前提的,并且在去噪过程中图像的许多细节都被光滑掉了。A.Buades等人提出的非局部均值算法有效地克服了这些弱点。 非局部均值算法通过利用数字图像中大量的冗余信息,建立待去噪像素点邻域与搜索区域的像素点邻域的相似函数,计算搜索区域各像素点与待去噪像素点的相似度权重,然后对搜索区域内的像素点进行加权平均,从而得到去噪点的灰度值。该算法在纹理,边缘信息的保持,以及去噪效果方面是目前最好的两种算法之一,但由于非局部算法是从像素点到像素点逐个进行处理的,故其计算复杂度较大。 本文在非局部均值框架下,根据图像自身的几何特征,做了以下工作: 1.本文引入了光滑样条估计和广义的交叉验证准则,基于小波分解给出了更为精确的噪声方差估计,这为后续的去噪步骤提供了精确的去噪参数; 2.本文在原有基于图像邻域的灰度值计算权重的方法上,引入了相应的邻域的高斯曲率,给出了更精确的权重计算方法,提出了非局部双边滤波算法; 3.本文基于图像几何结构的像素融合生长算法,给出了更为合理的搜索区域,提出了快速的非局部自适应滤波算法; 4.本文最后基于非局部算子的定义,介绍了和实现了前沿的非局泛函下的非局部全变差算法。 大量的数值试验验证了本文算法在纹理,边缘信息的保持,以及去噪效果的稳健性。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 徐恒;基于船载雷达图像的海上目标检测技术研究[D];武汉理工大学;2012年
2 李富栋;水下图像预处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
3 王玲玉;图像去噪的非局部正则化方法研究[D];武汉理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘艳丽;王进;陈曦;郭延文;彭群生;;A Robust and Fast Non-Local Means Algorithm for Image Denoising[J];Journal of Computer Science & Technology;2008年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张萌,黄思静,张玥,陈晓东,秦志鹏;锶同位素地层学在海相地层定年中的潜在价值[J];成都理工大学学报(自然科学版);2003年03期
2 王想;郭延文;杜振龙;武港山;张福炎;彭群生;;图像和视频亮度的自动调整[J];电子学报;2009年S1期
3 孙伟峰;彭玉华;;一种改进的非局部平均去噪方法[J];电子学报;2010年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 宋占杰;孙皓;王鑫;张锁平;王兵振;;基于导航雷达海面回波图像去噪研究[J];海洋技术;2010年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前9条
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2 吴显金;自适应正则化图像复原方法研究[D];国防科学技术大学;2006年
3 连静;图像边缘特征提取算法研究及应用[D];吉林大学;2008年
4 闫允一;粒子群优化及其在图像处理中的应用研究[D];西安电子科技大学;2008年
5 朱炜;基于粒子群的水下图像分割与识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
6 刘云鹤;基于注意机制的红外小目标检测与跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 孙伟峰;基于非局部信息的信号与图像处理算法及其应用研究[D];山东大学;2010年
8 尚岩峰;基于主动轮廓模型的医学图像中目标提取研究[D];上海交通大学;2010年
9 徐大宏;基于正则化方法的图像复原算法研究[D];国防科学技术大学;2009年
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1 田守东;基于雷达图像的目标检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 雷浩鹏;数字图像去噪算法研究及应用[D];长沙理工大学;2010年
3 续元君;水下目标探测关键技术研究[D];大连海事大学;2011年
4 李鸿杰;XX雷达杂波抑制方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 高成志;基于X波段导航雷达海面回波图像的去噪和插帧修复研究[D];天津大学;2010年
6 卢志军;基于脉冲耦合神经网络的图像滤波和边缘检测[D];西安电子科技大学;2004年
7 刘兴超;单帧红外图像弱小目标检测算法研究[D];华中科技大学;2005年
8 陈亮;基于图像处理的水下目标识别方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
9 何炜;基于Daubechies小波的水下图像去噪方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
10 焦凤萍;合成孔径雷达图像的预处理方法研究[D];安徽大学;2007年
【相似文献】
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1 舒世昌;;利用对偶树复数小波与全变差模型实现图像去噪的新方法[J];数学理论与应用;2010年01期
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3 林德贵;;基于边缘检测的提升小波图像去噪[J];长春大学学报;2011年08期
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8 吴亚东;孙世新;;基于二维小波收缩与非线性扩散的混合图像去噪算法[J];电子学报;2006年01期
9 韩丽萍;药春晖;尹王保;;基于自适应边缘检测的小波包图像去噪[J];计算机工程与设计;2006年02期
10 王超;叶中付;;基于自适应中值滤波器和TV修复的椒盐噪声去除(英文)[J];中国科学技术大学学报;2008年03期
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1 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
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3 邓超;;基于改进神经网络的CCD图像去噪方法研究[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010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
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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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10 史宝丽;几类全变差型图像恢复模型研究[D];湖南大学;2012年
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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
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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
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