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《基于matlab的彩色圖像平滑處理1》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、目錄第一章、概述21.1圖像平滑概述21.2圖像平滑應(yīng)用2第二章、圖像平滑方法52.1空域低通濾波52.1.1均值濾波器52.1.2中值濾波器62.2頻域低通濾波7第三章、圖像平滑處理與調(diào)試103.1模擬噪聲圖像103.2均值濾波法123.3中值濾波法153.4頻域低通濾波法17第四章、總結(jié)與體會(huì)20參考文獻(xiàn)21第一章、概述221.1圖像平滑概述圖像平滑（Smoothing）的主要目的是減少圖像噪聲。圖像噪聲來(lái)自于多方面，有來(lái)自于系統(tǒng)外部的干擾（如電磁波或經(jīng)電源竄進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)部的外部噪聲），也有來(lái)自于系統(tǒng)內(nèi)部的干擾（如攝像機(jī)的熱噪聲，電器機(jī)械運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的抖動(dòng)
2、噪聲內(nèi)部噪聲）。實(shí)際獲得的圖像都因受到干擾而有噪聲，噪聲產(chǎn)生的原因決定了噪聲分布的特性及與圖像信號(hào)的關(guān)系。減少噪聲的方法可以在空間域或在頻率域處理。在空間域中進(jìn)行時(shí)，基本方法就是求像素的平均值或中值；在頻域中則運(yùn)用低通濾波技術(shù)。圖像中的噪聲往往是和信號(hào)交織在一起的，尤其是乘性噪聲，如果平滑不當(dāng)，就會(huì)使圖像本身的細(xì)節(jié)如邊緣輪廓，線條等模糊不清，從而使圖像降質(zhì)。圖像平滑總是要以一定的細(xì)節(jié)模糊為代價(jià)的，因此如何盡量平滑掉圖像的噪聲，又盡量保持圖像的細(xì)節(jié)，是圖像平滑研究的主要問題之一。1.2圖像平滑應(yīng)用圖像平滑主要是為了消除被污染圖像中的噪聲,這是遙感圖像處理研
3、究的最基本內(nèi)容之一,被廣泛應(yīng)用于圖像顯示、傳輸、分析、動(dòng)畫制作、媒體合成等多個(gè)方面。該技術(shù)是出于人類視覺系統(tǒng)的生理接受特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的一種改善圖像質(zhì)量的方法。處理對(duì)象是在圖像生成、傳輸、處理、顯示等過程中受到多種因素?cái)_動(dòng)形成的加噪圖像。在圖像處理體系中,圖像平滑是圖像復(fù)原技術(shù)針對(duì)“一幅圖像中唯一存在的退化是噪聲”時(shí)的特例。1.3噪聲模型1.3.1噪聲來(lái)源一幅圖像可能會(huì)受到各種噪聲的干擾，而數(shù)字圖像的實(shí)質(zhì)就是光電信息，因此圖像噪聲主要可能來(lái)源于以下幾個(gè)方面：光電傳感器噪聲、大氣層電磁暴、閃電等引起的強(qiáng)脈沖干擾、相片顆粒噪聲和信道傳輸誤差引起的噪聲等。噪聲的存在
4、惡化圖像質(zhì)量，使圖像模糊，更嚴(yán)重的甚至是圖像的特征完全被淹沒，以至于給圖像識(shí)別和分析帶來(lái)了困難。22目前比較經(jīng)典的去噪聲的方法都或多或少給圖像帶來(lái)模糊，因此，探求一種既能去除噪聲又不至于使圖像模糊的方法，一直是圖像增強(qiáng)處理中的難題，至今尚在不斷地探索。2.1.1噪聲的分類所謂噪聲，就是妨礙人的視覺器官或系統(tǒng)傳感器對(duì)所接收的圖像信息進(jìn)行理解或分析的各種因素。一般噪聲是不可預(yù)測(cè)的隨機(jī)信號(hào)，它只能用概率統(tǒng)計(jì)的方法去認(rèn)識(shí)。依據(jù)噪聲產(chǎn)生的原因，我們可將經(jīng)常影響圖像質(zhì)量的噪聲源分為三類：2.1.1阻性元器件內(nèi)部產(chǎn)生的高斯噪聲，這類噪聲是由于元器件中的電子隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)而
5、造成的，很早就被人們成功的建模并研究，一般常用零均值高斯白噪聲作為其模型。2.1.2光電轉(zhuǎn)換過程中的泊松噪聲,這類噪聲是由光的統(tǒng)計(jì)本質(zhì)和圖像傳感器中光電轉(zhuǎn)換過程引起的。在弱光情況下，影響更為嚴(yán)重，常用具有泊松密度分布的隨機(jī)變量作為這類噪聲的模型。2.1.3感光過程中產(chǎn)生的顆粒噪聲，在顯微鏡下檢查可發(fā)現(xiàn)，照片上光滑細(xì)致的影調(diào)在微觀上其實(shí)呈現(xiàn)一個(gè)隨機(jī)的顆粒性質(zhì)。此外顆粒本身大小的不同以及每一顆粒暴光所需光子數(shù)目的不同，都會(huì)引入隨機(jī)性。這些因素的外觀表現(xiàn)稱為顆粒性。對(duì)于多數(shù)應(yīng)用，顆粒噪聲可用高斯過程(白噪聲)作為有效模型。根據(jù)噪聲和信號(hào)的關(guān)系可以將其分為兩種形
6、式：(1)加性噪聲：有的噪聲與圖像信號(hào)g(x,y)無(wú)關(guān)，在這種情況下，含噪圖像f(x,y)可表示為：f(x,y)=g(x,y)+n(x,y)信道噪聲及掃描圖像時(shí)產(chǎn)生的噪聲都屬于加性噪聲。(2)乘性噪聲：有的噪聲與圖像信號(hào)有關(guān)，這可以分為兩種情況：一種是某像素點(diǎn)的噪聲只與該像素點(diǎn)的圖像信號(hào)有關(guān)，另一種是某像素點(diǎn)的噪聲與該點(diǎn)及其鄰域的圖像信號(hào)有關(guān)。如果噪聲和信號(hào)成正比，則含噪圖像f(x,y)可以表示為：f(x,y)=g(x,y)+n(x,y)g(x,y)圖加乘性噪聲圖22另外，還可以根據(jù)噪聲服從的分布對(duì)其進(jìn)行分類，這時(shí)可以分為高斯噪聲、泊松噪聲和顆粒噪聲等。
7、泊松分布噪聲一般出現(xiàn)在照度非常小及用高倍電子線路放大的情況下，泊松噪聲可以認(rèn)為是椒鹽噪聲。其他的情況通常為加性高斯噪聲。顆粒噪聲可以認(rèn)為是一種白噪聲過程，在密度域中是高斯分布加性噪聲，而在強(qiáng)度域中為乘性噪聲。1.3.2 高斯噪聲數(shù)字圖像的噪聲主要來(lái)源于圖像的獲取和傳輸過程。按其產(chǎn)生的原因可分為:光電子噪聲、熱噪聲、KTC噪聲、量化噪聲和信道傳輸噪聲等。按其是否獨(dú)立于空間坐標(biāo)以及和圖像是否關(guān)聯(lián)可分為加性噪聲和乘性噪聲。為了最大限度地減少噪聲對(duì)圖像的影響,人們從改善硬件質(zhì)量和對(duì)受污圖像進(jìn)行處理兩個(gè)方面做了許多的工作,文中主要考慮對(duì)受污圖像進(jìn)行處理的算法研究。
8、為了對(duì)受污圖像進(jìn)行處理,人們對(duì)噪聲進(jìn)行了研究并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。對(duì)噪聲表述的
