基于各向异性扩散滤波的图像去噪研究

采用各向异性扩散滤波方法,研究图像处理中的去噪问题,通过分析扩散函数和扩散常数对滤波效果的影响,利用图像压缩中判别压缩质量好坏的峰值信噪比作为迭代终止条件,在有效去除图像噪声的同时,能够保持图像的边缘信息不被过度滤除.     

一种改进的低照度视频增强方法

针对低照度视频噪声大、灰度值偏低的问题,提出了一种改进的自适应时空域累积滤波方法.对滤波后的视频,采用一种改进的分段色调映射函数进行亮度调整.与Eric P.Bennett提出的自适应时空域累积滤波去噪和色调映射函数相比,改进后的方法对低照度视频增强效果比较明显.     

基于各向异性扩散的多细节图像消噪方案

文章针对传统消噪方法在消除噪声的同时破坏了图像的细节信息的缺点,基于各向异性扩散方程实现数字图像中的消噪,并与中值滤波、均值滤波和各向同性扩散进行比较,实验仿真证明各向异性扩散消噪在消除噪声的同时更好的保留了图像的细节信息。     

小波复扩散及在DTI图像恢复中的应用

扩散张量图像中广泛存在的赖斯噪声会给张量计算和脑白质追踪等带来严重的影响.为了减少噪声影响,采用小波复扩散方法对多通道扩散加权图像进行了恢复.小波复扩散滤波方法即在小波域中进行复扩散.该方法能够有效消除噪声影响而且具有较好的边缘保持特性.采用峰值信噪比（PSNR）和信号均方差之比（SMSE）来定量地评估本滤波器消除赖斯噪声的性能.基于模拟和真实数据对张量场的表面扩张系数等进行了计算并进行了人脑白质纤维追踪.把去噪方法和多通道小波方法以及复扩散方法进行了比较,实验结果表明本滤波方法具有良好的去噪性能.     

基于运动矢量的视频去抖动算法

采用新的几何分析方法建立了视频去抖动处理的数学模型,提出一种基于运动矢量的视频去抖动算法.采用新的快速M鲁棒估计法获得摄像机全局运动参数集;滤波该参数集滤除随机抖动带来的运动噪声.为了提高算法的可靠性,在全局运动估计之前对原始运动矢量进行了时空滤波;在运动校正阶段,引入了"重同步"机制防止差错累积.实验表明,该算法具有良好的去抖动效果,能够用于实时处理.     

基于3维轴距与非局部均值的无人机巡检图像去噪算法

无人机搭载摄像设备获得输电线路的数字图像,利用数字图像处理技术可以提高故障识别率,而图像在采集和传输过程中易受到噪声干扰,图像质量受损不利于后续输电线故障识别,因而有必要对图像进行去噪处理。以无人机巡检高压输电线图像为对象,针对航拍图像中存在椒盐噪声问题,研究了椒盐噪声的3维直方图分布特点,并且在非局部均值滤波算法的基础上改进相似性权重,提出一种结合3维轴距的非局部均值去噪方法,解决了原非局部均值算法主要针对高斯噪声以及耗时过长的问题。首先,根据椒盐噪声的特点,对含噪图像进行3维轴距预滤波处理,计算图像中每个像素点的3维轴距,依据轴距检测噪声点,并对噪声点进行中值滤波。其次,对噪声点和非噪声点设置不同的权重,噪声点不计入相似性度量中,使得像素块之间相似度判断更加准确,利用改进的权重计算函数作非局部均值去噪。实验结果表明,所提算法能够有效去除巡检图像中的椒盐噪声,尤其是背景复杂图像中有显著的去噪效果,图像细节和边缘信息保持较好。同时所提算法与原非局部均值相比,耗时低,实时性得以提高。     

一种新的4阶偏微分方程图像处理方法

提出了一种新的4阶偏微分方程去噪模型,与已有4阶偏微分方程模型、各向异性扩散模型、各向异性中值扩散模型和形态学扩散去噪模型相比较,该模型有效地权衡了噪声平滑效果和边缘保持,并通过数值算例验证了该模型的优越性.     

基于主成分分析的光伏热斑红外图像混合噪声去噪方法

为了解决光伏板热斑故障检测时受噪声影响的红外图像分辨率低而导致热斑区域难以识别的问题,提出一 种基于主成分分析的红外图像混合噪声自适应去噪方法。 该方法通过自适应窗口预处理算法将获取的热斑红外 图像进行初步去噪,滤除图像中的低密度椒盐噪声,减小噪声信号对后续选取降噪训练集时所造成的影响;然后, 采用基于块匹配的主成分分析法对预处理后的图像信息进行降维处理,提取信号的主要特征,降低噪声滤除时的 计算复杂度;最后,使用线性最小均方误差估计对图像进行二次去噪处理,滤除残余噪声;此外,在二次去噪之前重 新计算图像噪声水平,使最终的去噪图片获得了更好的视觉效果。 实验结果表明:该方法能够有效去除光伏热斑 红外图像中的混合噪声,客观评价指标显示噪声较小时,图像结构相似性可保持在 0. 9,在高密度噪声影响下,峰值 信噪比相较于修正的阿尔法均值滤波算法平均提高 2 dB,实际视觉效果中保留了图像细节特征,可以明显观测到 热斑区域。     

基于二维变分模态分解的矿井图像增强方法

针对煤矿主皮带图像的低光照、多尘雾、噪声大等问题,提出一种基于加权引导滤波的二维变分模态算法对主皮带图像进行增强。该算法对预处理的图像进行二维自适应非递归变分分解,对分解后的低频子模态进行加权引导滤波,增强图像的边缘细节以提高图像清晰度;并采用去噪能力强维纳斯滤波器。通过与自适应双边滤波和加权引导滤波技术仿真对比,该方法在图像边缘细节、滤除噪声等方面视觉效果不错,同时客观的峰值信噪比参数较高,均方差参数较低。     

引导滤波和三维块匹配结合的红外图像去噪

针对红外图像存在噪声较大的问题,提出了一种引导滤波和三维块匹配结合的红外图像去噪方法.该方法通过将引导滤波与三维块匹配方法相结合,采用二次联合滤波的策略减轻了三维块匹配去噪方法在平滑区产生明显的“抓痕”现象.通过BM3D (block method of 3-dimension)去噪方法得到初始滤波图像;对噪声图像在低尺度进行BM3D去噪得到比较平滑的引导图像,用引导图像指导初始滤波图像进行二次滤波.仿真结果表明,提出的算法既保持了BM3D去噪算法的优秀性能,且具有更好的视觉效果和更高的峰值信噪比及结构相似度.     

基于提升技术的三维小波视频时域滤波方案设计

提出了一种新的三维小波视频时域滤波方案,通过小波提升技术实现运动补偿时域滤波,编码效率因为自适应滤波方式和子像素运动补偿的使用而大大提高;实验结果证明,该方案能较为有效地提高时域滤波后零系数的个数,为后面的熵编码中实现较高的压缩率提供了可能.     

边缘保持递归去噪算法及在图象处理中的应用

为了在图象处理时，既可以有效地去除噪声，又不会太多地破坏边缘，在一维卡尔曼滤波器的基础上，通过加入噪声图象边缘的结构信息，导出了一种简单的、可快速计算的边缘保持递归去噪算法。算法的主要思想是将与边缘大小和位置有关的信息从噪声图象中提取出来并将这些信息作为卡尔曼滤波器的控制输入，采用这种方法可以有效地降低图象边缘破坏的程度。对包含边缘信息和不含边缘信息的Ｘ线头影图象进行了处理，实验结果表明，加入边缘信息的卡尔曼滤波器的性能明显优于传统的卡尔曼滤波器，改进的滤波器在去除图象噪声的同时，可以有效地保持图象的边缘。     

基于变分的MODIS 数据条带噪声去除方法

条带噪声是影响MODIS数据影像质量与反演精度的重要因素之一。针对MODIS数据中存在的三类条带噪声,提出了一种去除多类条带噪声的变分方法。该方法针对MODIS数据中条带噪声的类型设计相应的能量项：对于探测器间条带噪声和镜边条带噪声,采用直方图匹配变分项;对于随机噪声条带,采用单向消除项。各能量项通过权重系数组合构成总能量泛函,利用梯度下降流法最小化该泛函并离散数值化求解,从而实现条带噪声的消除。实验结果表明,提出的方法能够有效地去除MODIS数据的多类条带噪声。     

自适应形态学滤波器研究

形态学滤波器是从数学形态学发展起来的一种新型非线性滤波器,由于其具有并行性与可快速实现的特点,在信号处理和图像分析领域中得到一定的应用,但形态学操作在抑制图像噪声的同时会模糊图像导致较多的细节损失,本文在现有的形态学滤波器基础上提出一种自适应的形态学滤波算法,此算法可以根据被处理图像局部特征的变化自适应选择最佳结构元进行形态学运算,通过实验和测试结果比较,其在噪声去除能力特别是局部细节保持方面都优于现有的形态学滤波器。     

基于小波变换的图像混合去噪算法

提出基于小波变换与中值滤波相结合的方法,实现了图像去噪。该方法在去噪之前,先通过小波边缘检测确定图像边缘特征的小波系数,保留这些位置的小波系数,其不受阈值去噪影响,对其它位置的小波系数进行自适应阈值去噪,去除高斯噪声。然后对图像进行中值滤波,去除椒盐噪声。该算法的实验结果表明,不仅能滤出图像中高斯噪声和椒盐噪声的混合噪声,而且能较好地保留图像的边缘细节,其滤波效果优于传统的图像去噪方法。     

可分级视频编码中重采样滤波器设计

针对可分级视频编码中重采样技术的下/上采样滤波器分立设计而导致滤波器性能变差的问题,提出一种匹配的数字图像下/上采样滤波算法。该算法利用已获得的图像下采样滤波器参数,推导出与其对应的上采样滤波器,从而达到两者匹配的目的。这样不仅能够提高视频质量,更可以提升空间可分级的编码性能。与JSVM标准的实验仿真结果相比,匹配的重采样滤波器在性能上有较大提高,其峰值信噪比平均增加1.6 dB。     

视频抖动矫正系统中的运动滤波

数码相机拍摄的视频往往带有因为拍摄人手的不稳定而引入的抖动,因此该文给出了一个视频抖动矫正方案,包括全局运动估计、运动的抖动分量滤除、抖动补偿3个模块。对摄像机运动模型,该文考虑了最常见的水平、垂直平动和平面转动这3个运动参数来进行全局运动估计,首先采用基于块匹配运动估计方法来得到运动参数的初始值,然后用Newton迭代法进行参数优化;从运动学的角度出发设计了一种以二次B样条方法为基础来拟合摄像机的运动轨迹方案。实验证明这种滤波器的设计方法能够很好地去除视频抖动,明显改善视频的主观效果。该方法不仅简单,而且不需要预知抖动的模式就能够确保运动轨迹的平滑。     

维纳滤波插值算法在运动预测中的应用

目前现有的视频编码标准 (H.2 6 3,MPEG- 4等 )都是采用半像素双线性插值的算法来对图像进行运动预测 ,为了提高视频编码的效率 ,该文在应用维纳滤波概念的基础上提出了一种新的半像素插值算法。该算法通过构造非等重的维纳滤波器来完成对图像的运动预测功能 ,它充分利用了相邻像素点间的相关性 ,同时还保持了图像中变化较大的边缘信息。实验表明 :该算法相对于双线形插值、Cubic插值、B-Spline和非线性插值在性能上有了明显的提高 ,相同比特率时其峰值信噪比可以提高 0 .6～ 1d B。     

An efficient algorithm and FPGA implementation of video luminance transient improvement

<正> In this paper,a high-performance and low-complexity luminance transient improvement (LTI) algorithmis proposed and efficiently implemented on field programmable gate array (FPGA) devices,whichcan be widely used to enhance the sharpness of digital video.The proposed algorithm generates the correctionsignal by using the difference of the outputs of two Gaussian filters with different variances,andthen modulates the correction signal adaptively according to the local contrast information of video frames.A 2-D min/max nonlinear filter is employed to suppress overshoots around edges.The proposed algorithmis thoroughly confirmed by experiments and compared with other algorithms on images,which producessteeper edges and better visual quality while suppressing noise and artifacts.And the hardware architecturesuitable for FPGA implementation is optimized based on the property of the algorithm and proves tobe effective and efficient in many respects,such as resource consumption,performance and reconfigurability.The specific implementation details on both Xilinx and Altera FPGA devices are also described inthis paper.     

基于各向异性高斯方向导数滤波器的角点检测

为了改进噪声鲁棒性和定位准确性,利用各向异性高斯方向导数滤波器,提出多方向角点检测算法．该算法利用一组各向异性高斯方向导数滤波器对输入图像进行卷积处理得到各个方向的滤波器响应．对于每个像素点,利用它与周围邻近像素点的滤波器响应的相关信息构造局部自相关矩阵,然后根据自相关矩阵归一化特征值及像素点处各方向滤波器响应,作阈值处理和非极大值抑制处理判定像素点是否为角点．实验结果表明,在无噪声和噪声的条件下,提出的检测方法与各向同性高斯核函数的Harris算法相比,配准角点数均提高6.0％左右,具有更好的检测性能．