基于局部统计的自适应SAR图像去噪算法研究

合成孔径雷达(SAR)图像固有的相干斑噪声对图像质量有严重影响,使检测、识别等进一步应用受到很大限制.相干斑噪声是一种乘性噪声,传统的空域去噪算法(均值滤波、中值滤波)难以将其消除.针对SAR图像的去噪问题,本文研究了Lee滤波和Kuan滤波两种基于局部统计的自适应去噪算法,给出了MATLAB实现并在MSTAR的SAR图像上进行实验.结果表明,Lee滤波和Kuan滤波都能够有效抑制SAR图像的相干斑噪声,去噪图像更平滑,目标更清晰.与传统的均值滤波和中值滤波相比,这两种基于局部统计的自适应去噪算法在视觉效果、方差和等效视数等评价指标上取得更好效果.     

电沉积效果评价中图像处理方法的应用探讨

在电沉积方法修复混凝土裂缝中,利用Photoshop,自定义闽值二值化实现图像分割的方法以及最大类间方差阈值分割法3种图像处理方法计算电沉积效果的评价指标——试件表面覆盖率,从分割后的图像与用于计算试件表面覆盖率的图像比较来看,3种方法的计算结果是可信的,但是前两种带有很强的主观性,最后1种计算稳定可靠,自动化程度较高,计算速度也较快．     

基于熵的图像噪声方差估计

在噪声图像去噪、分割等算法中,需要知道噪声的分布模型和统计参数,为此提出了一个新颖的噪声估计算法.首先计算输入噪声图像中每个图像块的方差和局部熵的综合值;然后将所有综合值按降序排列,按序取综合值对应的标准差值进行去噪;最后通过图像质量评价算法筛选出最终的噪声估计结果.该算法不需要对输入图像进行如滤波、小波变换等复杂的预处理过程,直接对输入图像进行一系列的数据处理就可以得到噪声方差值,方法简单易于实现,计算效率高并且具有良好的鲁棒性,同时也可以指导BM3D等去噪算法进行自适应去噪.     

结合局部方差信息的各向异性扩散图像去噪算法研究

针对各向异性扩散算法容易模糊图像细节和边缘以及去噪不彻底的问题,通过局部方差信息调整参数将LCC扩散函数与ECU扩散函数相结合,综合利用图像局部方差描述的局部区域信息和梯度信息,提出了一种结合局部方差信息的各向异性扩散模型。该模型不仅同时依赖局部方差信息和梯度信息,而且能够在不同性质区域根据局部方差信息调整参数适时地调整LCC扩散函数与ECU扩散函数扩散速度,充分利用LCC扩散函数和ECU扩散函数的优势。实验结果表明,该模型与其它几种经典算法相比,不仅能够有效地去除噪声、保持图像弱边缘,而且对图像的细节保持也有较好的效果。     

新拌混凝土骨料分布均匀性表征方法及其应用

定义了表征骨料分布均匀性的指标——均匀度,借助离散元方法和EDEM软件建立了基于像素的均匀度数字化算法,并基于多个算例验证了该指标的正确性和合理性。研究结果表明:均匀度指标具有明确的物理意义,其取值范围为0～1,且骨料分布均匀性随该指标的增加而增加;基于均匀度的数字化算法与已有方法相比,计算结果规律性高度吻合,但前者更符合常规思维方式,且能够定量和准确反映搅拌过程中骨料分布均匀性的变化;由于基于均匀度的数字化算法考虑了搅拌成型过程中骨料间的相互作用,均匀度亦可表征轻骨料上浮导致的骨料分布均匀性下降等现象。最后对新拌混凝土成型过程中的若干问题进行分析论证并提出了具有工程参考价值的建议。     

基于双边滤波-BM3D算法的GPR图像去噪

为了增强地质雷达(GPR)图像,将双边滤波和三维块匹配算法(BM3D)相融合,提出了一种联合去噪算法.同时,研究了不同方差下的峰值信噪比,并采用最大化真实图像和估计图像之间的结构相似性对去噪后的图像进行了客观评价.实验结果表明,与单一的去噪算法相比,联合去噪算法能够更好地保持地质雷达图像中缺陷目标体边缘的完整性,具有较...     

二代小波变换的抗噪Otsu图像分割方法

针对一维、二维最大类间方差(Otsu)方法分割含噪声图像时分割效果不佳、抗噪性不足的问题,提出了一种二代小波变换的抗噪Otsu图像分割方法.算法通过二代小波变换,在小波域中对目标与背景的噪声进行抑制后再计算最大类间方差进行了研究.实验结果表明该算法是一种抗噪性强、分割效果好的图像分割算法.与现有的二维、三维Otsu法相比,算法不仅计算效率高,而且抗噪性能更稳健.     

采用局部相位的Nonlocal低剂量CT图像去噪

通过引入局部相位特征,提出了一种新的基于NL-means的低剂量CT图像去噪算法.在非局部滤波器中引入局部相位,设计新的图像子块相似性测度函数,用于低剂量CT图像的去噪.通过与其他4种流行的去噪算法进行模拟图像数值比较,并对真实图像去噪进行临床评价,结果表明：所提出的方法在对低剂量CT图像去除噪声的同时,能保留具有重要诊断价值的CT图像特征,如边界、囊肿区及低密度区等.量化及临床实验结果表明所提出的算法能有效地滤除低剂量CT图像中的噪声并保留图像中有用的诊断信息.     

信噪局部方差自适应的小波阈值滤波

为了在去除高斯噪声的同时更有效地保持图像的边缘和细节,提出了信噪局部方差自适应的小波滤波方法.根据图像与高斯噪声的小波系数的分布特征,提出了一种信噪局部方差自适应的阈值.同时,鉴于无噪图像的小波系数具有平滑连贯性,提出一种连续的、可微的且无限逼近原小波系数的阈值函数.阈值依据信噪强度对信号系数与噪声系数进行区分,阈值函数依据阈值对小波系数进行量化处理,以去除噪声.实验结果表明,所提出的方法对图像去噪所得的PSNR(peak signal to noise ratio)和SSIM(structural similarity index)值以及图像的视觉效果,相对于现有的小波去噪方法有较大的提升,在彻底去除高斯噪声同时,更有效地保持图像的边缘和细节.     

基于局部色彩不变量的图像篡改检测方法

针对基于分块的图像区域复制篡改检测方法通常面临的图像特征提取计算量大、维度高、识别率低等问题,提出一种基于局部色彩不变量特征的图像区域复制篡改检测方法,将RGB彩色图像转换到对立色彩空间,通过分析和提取图像各通道上的局部密度分布特征,构建k-d树进行相似分块特征匹配以实现图像区域复制篡改检测.提出的局部色彩不变量密度特征具有维度低、计算简单等特点.实验结果表明,本文方法与其他几种典型的基于分块的方法相比,具有较低的时间复杂度和较高的检测率,且对图像篡改区域的旋转、缩放攻击具有较好的鲁棒性,特别是当图像篡改区域进行大角度旋转时与其他几种方法相比具有明显优势.     

水泥路面改性环氧磨耗层骨料形状特征分析与评价

目的分析水泥路面改性环氧树脂磨耗层骨料形状特征,建立评价指标体系,推荐抗剥落性最好的骨料类型.方法利用骨料图像测量系统和数字图像处理技术,对4种骨料的轮廓形状、棱角性和表面纹理等形状特征进行量化研究,建立二级评价体系,利用层次分析法计算各级指标权重,进而对4种骨料的抗剥落性进行评估.结果玄武岩、花岗岩、石灰岩和辉绿岩4种骨料的针状性相似;玄武岩和辉绿岩的圆度和球度更接近于1,对应的抗滑耐磨性能优于花岗岩和石灰岩;石灰岩的棱角度数值最高,其次是花岗岩,最后是玄武岩和辉绿岩;表面纹理指数越高,细观纹理性能越优异,凹凸的粗糙表面也就越多;计算4种骨料的骨料形状特征综合评价指标Asc值,指出玄武岩是最理想的磨耗层骨料类型,辉绿岩次之;并利用玄武岩骨料铺筑一油一石和两油两石的实体工程,半年后检测两种施工工艺的抗拉强度和剪切强度均大于1.50 MPa,满足粘结强度的要求.结论利用层次分析法计算指标权重,结合骨料形状特征综合评价指标的计算,选择水泥路面改性环氧磨耗层骨料,为工程中预防性养护的进一步发展打下理论基础.     

基于改进U-Net神经网络的图像去噪算法

针对目前常见的U-Net网络结构以及现有的图像去噪算法在去除图像噪声时,处理后得到的图像较为模糊且图像的边缘纹理过于光滑缺乏真实性的问题,提出了一种改进的U-Net网络结构去噪算法。它由去噪模块以及边缘信息提取模块组成,首先,利用U-Net++中的跳跃连接应用到原始的U型去噪子网中,密集连接的U型去噪网络可以减少编码器与解码器特征映射之间的语义差距,还原出更清晰的图像。其次,基于VGG-16网络结构的边缘信息提取模块对去噪网络处理后的图像进行特征提取,同时反向优化U型去噪模块,还原出更真实的图像。实验表明,在常见的Set5、Set12、Kodak24和CBSD68数据集测试所提出的算法,在图像的客观评价指标上均优于目前具有代表性的去噪算法,同时图像的边缘细节和纹理特征更清晰真实,视觉效果上更好。     

无人机图像增强方法的研究与实现

以无人机采集的低照度图像为研究对象,提出了一种改进的低照度图像增强算法.获取无人机采集图像的灰度直方图,计算灰度像素的均值和方差,通过计算亮度系数划分亮暗区域;根据滑动窗口的像素均值与设定的阈值进行计算得到修正系数,完成图像亮度的修正;为减小时间复杂度使用三次快速均值算法替代高斯滤波进行去噪.结果表明,本文的算法能够有效地改善图像局部亮度、提高图像对比度和保留轮廓边缘纹理信息.     

纹理保留的PCA非局部均值改进降噪方法

针对PCA-NLM去噪方法容易丢失图像纹理细节的问题,提出一种基于纹理特征描述的改进PCA非局部均值去噪方法.基于局部结构张量的边缘纹理描述将图像划分为平坦区、边缘区和纹理区,根据边缘纹理特征值自适应地选取PCA维数和搜索区域以改进去噪效果.实验结果表明,该方法对纹理细节丰富的区域能更好地保留了图像纹理细节,降噪效果优于PCA-NLM方法.     

基于BM3D的图像噪声方差估计方法

传统的图像噪声方差估计方法在处理具有较多内容变化或者丰富纹理信息的图像时,往往容易造成较大的估计偏差.提出了一种基于BM3D的图像噪声方差估计方法.首先使用传统的F-NLE噪声估计方法获取图像噪声的初步估计值,并根据噪声初步估计值生成多组噪声方差候选值;然后,使用得到的噪声方差候选值作为BM3D滤波方法的参数,对含噪图...     

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。     

制冷剂热力性质的快速计算Ⅱ.典型工质计算公式

利用所提出的快速计算方法,以REFPROP 6.01的计算结果为数据源,对2种典型的制冷剂R134a和R410A的饱和区、过热区和两相区的热力性质在饱和温度分别为-60~80°C和-60~60°C,过热度均为0~65°C的数据范围内进行了拟合,给出了各个热力性质对应的显式快速计算公式,并将该快速计算公式与REFPROP 6.01相应公式的计算结果和计算速度作了比较.对比结果表明:R134a和R410A的快速计算公式的计算速度约分别为REFPROP 6.01的140倍和940倍;所有快速计算公式的计算平均偏差小于0.021%,最大偏差小于1.05%.     

一类多边形最大面积的数值计算

针对n条边长给定的n＋1边形的最大面积Sn＋1,max进行了定量讨论（n≥2）．当n=2、n=3及给定的n条边全都相等且n≥4时,给出了相应的最大面积S3,max、S4,max及Sn＋1,max的准确计算公式;当给定的n条边长不全相等且n≥4时,给出了Sn＋1,max的一种数值计算方法．     

结合非局部均值滤波的双边滤波图像去噪方法

为了在图像去噪的同时很好地保留细节信息以及边缘信息,本文提出一种结合非局部均值滤波(non-local mean filter,NLMF)的双边滤波(bilateral filter,BF)图像去噪方法。首先利用改进权值函数的NLMF对含噪图像进行预去噪,然后再由得到的图像计算双边滤波的灰度相似性权值并对含噪图像进行最终去噪,同时采用2种快速算法分别实现非局部均值滤波和双边滤波。实验结果表明:与传统非局部均值滤波算法以及双边滤波算法相比,本文方法极大地减少了算法的运算复杂度,具有更好的去噪效果,较少的耗时。因此,本文方法对于图像去噪质量的提升具有一定的实用价值。     

无参考JP EG压缩图像质量评价改进算法

针对传统JPEG压缩图像质量评价算法存在高计算复杂度的问题,通过改进经典的JPEG压缩图像质量评价算法,以无参考为基础,提出一种快速有效的质量评价算法。该算法将人眼视觉系统特性引入到图像质量评价体系中,利用局部方差选取人眼感兴趣图像块代替整体图像,并只针对感兴趣图像块做特征提取处理,计算得出3个图像的特征值,最后将所有特征值整合为一个评价值,获取原始整体图像的客观质量评价参数。仿真测试结果表明,与传统整体图像JPEG压缩图像评价算法相比,该算法皮尔逊相关系数提高0．01,与主观评价结果更为一致;运算速度提高一倍,降低了运算复杂度。