一种快速的四方向全变分图像去噪方法

图像去噪是图像处理领域的重要研究方向之一.在众多图像去噪算法中,全变分去噪方法由于其良好的数学解释引起学者们的广泛关注.传统全变分方法挖掘了图像横向和纵向的梯度信息,因此可通过增加方向数量进一步提高去噪性能.其导致的结果是由于去噪模型中约束条件增加将产生更大的计算量.本文首先通过快速傅里叶变换和卷积理论将空间域的四方向全变分约束问题转换成频率域,然后结合分裂Bregman迭代算法进行快速图像去噪.经与业内其他先进方法进行对比,本算法的快速性与有效性得到了验证.     

一种改进的基于小波偏微分方程的图像去噪方法

提出一种基于小波分解和四阶偏微分方程相结合的方法用于图像去噪,利用小波良好的时频局域化特性和偏微分方程能够很好地保留图像的边缘和细节的特点对图像噪声进行消除.传统的二阶线性扩散方程计算效率低,易产生阶梯效应,这里采用一种用拉氏锐化算子替代拉普拉斯算子的四阶偏微分方程模型.实验结果表明,本方法是一种高效的去除噪声并能很好地保持图像边缘的算法.     

基于Euler弹性项的去噪模型及Split bregman算法

TV去噪模型是基于一阶导数总变差的变分模型,容易在光滑区域出现阶梯效应。通常利用高阶导数信息来使图像扩散更加平滑。Euler弹性项使用光滑的边界对图像进行处理,广泛应用于图像遮挡,修复,分割等领域。本文主要研究基于Euler弹性项的图像去噪模型,并采用Split Bregman算法实现,有效地改善了TV模型的阶梯效应,并用数值实验验证了算法的有效性。     

基于变分混合模型同步实现图像去噪和反差增强

针对反差较低的且包含噪声的医学图像,依据图像直方图特点设计分段拉伸函数,并与基于梯度和拉普拉斯算子的图像去噪变分模型结合,建立新的变分模型,同步实现图像去噪和反差增强。该模型可有效消除图像光滑区域出现的阶梯效应,从而避免在图像增强过程中出现的假边界问题。同时,还为所提出的模型设计了Split—Bregman算法,以提高计算效率。最后通过实验对所提出的模型和算法的有效性进行了验证。     

基于全变分自适应保真项去噪算法的数值实现

基于全变差图像去噪经典算法,提出一种自适应保真项的数值实现算法.该算法利用图像纹理区和光滑区中噪声的不同特点,采用不同去噪强度避免传统方法的不足,并以数值方法实现.在保持经典算法去噪效果的前提下,解决了原有阶梯效应和过度平滑的问题,尤其对精致的纹理和细节图像,使其在去噪的同时,不丢失图像特点.该方法处理相对简单,可应用于以偏微分方程为基础的图像处理.     

基于纯各向异性扩散和四阶PDE的混合去噪方法研究

综合纯各向异性扩散模型和四阶PDE模型在图像去噪中的特点,提出一种新的去噪模型——基于纯各向异性扩散和四阶PDE的混合去噪模型.该模型克服了四阶PDE模型过多损失边缘信息和纯各向异性扩散模型在平滑区域产生阶梯效应的缺点,在有效去除噪声的同时,既抑制了阶梯效应,又很好地保持了图像的边缘和纹理细节信息.     

一种快速交叠组合稀疏全变分图像去噪方法

交叠组合稀疏全变分(Overlapping Group Sparsity Total Variation, OGSTV)是一种能够比较有效地克服图像去噪过程中产生"阶梯伪影"问题的模型,但其求解方法在图像去噪性能和处理时间上仍存在一定的提升空间.本文在OGSTV模型基础上,提出一种利用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)方法对Split Bregman求解算法进行优化的快速OGSTV图像去噪方法.实验结果表明:在采用Split Bregman优化算法的OGSTV模型中引入FFT后,不仅绝大部分提高了OSGSTV的图像去噪性能,而且明显减少了OGSTV对图像进行去噪所需的时间.     

自适应的L1-L2范数正则化图像去噪方法

提出了一种自适应的L1-L2范数正则化图像去噪方法.相比传统的L1范数正则化与L2范数正则化,新方法有效消除了阶梯效应,同时较好的保持了图像边缘信息.为了提高计算效率,将Split Bregman算法框架应用到提出的模型中,有效的提升了收敛速率并减少了计算时间.实验结果与分析验证了L1-L2范数正则化模型在图像去噪效果与计算效率的有效性.     

基于最大后验概率的la范数去噪方法

从观测模型和先验模型入手,深入分析了在图像去噪过程中如何在边缘保护和去除噪声之间寻找平衡,针对TV先验模型在边缘保护和纹理保护中的不足,提出了新的基于最大后验概率的la范数去噪方法,该方法更好地保护了图像的边缘,同时使得在平滑区域产生的阶梯效应减少.数值实验进一步验证了该方法的正确性和有效性.     

改进分数阶积分的激光图像去噪研究

针对传统激光图像去噪方法存在的问题,结合双边滤波和分数阶积分的优点,提出改进分数阶积分的激光图像去噪方法,并设计了相关算法.测试结果表明,与双边滤波和分数阶积分方法相比,改进后的激光图像去噪方法,不但提高了激光图像的质量,而且很好地保留了图像的边缘信息.     

基于Contourlet变换的红外视频监控图像去噪算法研究

提出了将基于Contourlet变换结合循环平移的去噪算法应用到红外视频监控图像中。对于加性高斯噪声背景下的红外视频图像,实验结果表明,本算法较基于传统小波变换,小波变换结合循环平移以及单一使用Contourlet变换的算法,可以更有效地提升图像去噪后的视觉效果,同时明显提高了图像的峰值信噪比(PSNR).     

基于Curvelet变换和非局部TV模型的图像去噪

为解决Curvelet图像去噪所产生的"环绕"效应以及非局部TV模型去噪过度平滑而无法保持细小纹理的问题,本文提出了一种基于Curvelet变换与非局部TV模型相结合的图像去噪方法(Curvelet and Non-Local TV,CNL-TV)。该方法首先对含噪图像进行Curvelet变换,将其分解成不同尺度的图像;其次根据每层图像的特性,选择合适的非局部TV模型参数分别进行处理;最后将处理后的每层图像融合。实验结果表明,该算法不仅能够有效地减少噪声,消除Curvelet去噪产生的"环绕"效应,而且最大程度地保持了图像中的细小纹理成分。通过比较不同方法所得结果的峰值信噪比,验证了算法的有效性。     

基于交叠组合稀疏全变分的图像去噪方法

全变分作为一种常用的去噪模型,在图像去噪中较好地保持图像边缘信息,但是容易产生"阶梯效应"。为了克服这个缺点,提出一种基于快速傅里叶变换的交叠组合稀疏全变分去噪模型。首先,充分考虑图像梯度的邻域结构相识性,通过交叠组合计算像素点的梯度,以凸显平滑区域的高噪声污染点和边界区域像素点的差异。然后,基于快速傅里叶变换和交替方向乘子算法在频域中求解去噪模型。实验结果表明,新模型在保护图像边缘信息的同时,有效去除噪声,同时抑制"阶梯效应"。与几种较好的去噪算法相比,新模型的峰值信噪比、结构相识度、视觉效果、计算效率均有明显提高。     

耦合梯度ROF模型的自适应图像去噪算法

目的降低ROF去噪模型的阶梯效应。方法利用修正的ROF模型构建图像的梯度场,再利用该梯度来引导扩散,并根据图像自身特征选取磨光参数,较好地控制了扩散方向和磨光程度。结果与结论新算法保留了ROF模型的优点,同时降低阶梯效应的产生,且运算快捷。     

基于偏微分方程的图像修复算法

针对TV模型修复算法只沿梯度垂直方向扩散,容易在平滑区域引入阶梯效应,迭代效率低,易产生假边缘的缺点,分析比较了TV图像修复模型的性能,提出了一种改进的图像修复算法。该算法同时结合了各向同性和各向异性扩散,利用区域频率差异实现了在不同的区域使用不同的迭代方程,有效避免了原始算法引入的阶梯效应,提高了迭代效率。实验结果表明,该算法与TV模型算法相比,在具有同样修复效果的前提下,避免了阶梯效应并优于TV模型的修复速度。     

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。     

基于CONVEF的四阶各向异性扩散及图像去噪

偏微分方程在图像去噪中有广泛的应用。传统的二阶偏微分方程虽然具有较好的去噪效果,但是处理得到的结果容易产生阶梯效应,这种现象会引起后续图像处理的误判断。You和Kaveh提出了四阶偏微分方程,该模型可以有效的去除阶梯效应,但由于该算法是一个各向同性的滤波算法,因此图像的边缘保护能力有所降低,使去噪结果中边缘和纹理等细节信息丢失。针对以上缺点,提出了基于卷积虚拟电子场(CONVEF)的四阶偏微分方程。新的模型降低了图像在边缘方向的扩散,得到一个有效的各向异性扩散模型,从而在去噪的同时可以更好的保护图像的边缘、纹理等细节特征。     

基于小波变换矩阵的改进脊波变换图像去噪

针对Mallat算法构造小波变换矩阵处理图像. 为解决有限域脊波变换（FRIT)只能应用于素数像素大小的图像且图像处理中产生随机信号和“环绕”的问题, 提出3种改进型FRIT方法, 并将其与不同边界延拓方法相结合应用于图像去噪中.实验结果表明, 所给方法在对于具有直线特征的图像去噪方面性能较优.     

基于偏微分方程与多尺度分析的图像去噪算法

针对传统图像去噪算法存在去噪效果和稳定性较差的问题, 提出一种基于偏微分方程结合多尺度分析方法的图像去噪算法. 首先利用二阶偏微分扩散方程和四阶偏微分方程对图像进行高频段和低频段的处理, 对处理后的图像采用非下采样轮廓波逆变换, 实现图像整体去噪； 其次, 采用轮廓波变换方法对整体图像进行多尺度分解得到不同子带, 并利用核主成分分析算法进行整体图像降维处理, 对不同子带进行分块管理, 完成对整体图像的局部去噪, 最终实现基于偏微分方程结合多尺度分析方法的图像去噪. 实验结果表明, 该算法的图像去噪效果和稳定性均较高.     

基于偏微分方程与多尺度分析的图像去噪算法

针对传统图像去噪算法存在去噪效果和稳定性较差的问题, 提出一种基于偏微分方程结合多尺度分析方法的图像去噪算法. 首先利用二阶偏微分扩散方程和四阶偏微分方程对图像进行高频段和低频段的处理, 对处理后的图像采用非下采样轮廓波逆变换, 实现图像整体去噪; 其次, 采用轮廓波变换方法对整体图像进行多尺度分解得到不同子带, 并利用核主成分分析算法进行整体图像降维处理, 对不同子带进行分块管理, 完成对整体图像的局部去噪, 最终实现基于偏微分方程结合多尺度分析方法的图像去噪. 实验结果表明, 该算法的图像去噪效果和稳定性均较高.