亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        尺度適應(yīng)性二代小波的圖像去噪方法

        2007-01-28 08:11:30,,
        船海工程 2007年6期
        關(guān)鍵詞:小波適應(yīng)性信噪比

        ,,

        (武漢理工大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院,武漢 430063)

        噪聲可以理解為“妨礙人們感覺器官對(duì)所接收的信源信息理解的因素”,它是影響圖像質(zhì)量的主要因素。因此,有必要對(duì)圖像進(jìn)行去噪處理來提高圖像的質(zhì)量。

        小波特有的時(shí)頻分析能力使其在圖像處理領(lǐng)域獲得了較好的效果。特別是Mallat和Mayer提出的多分辨分析(MRA)小波理論[1]為圖像去噪提供了更理想的工具。一般可以將傳統(tǒng)的小波去噪的方法分為三大類[2]:第一類方法是基于小波變換模極大值原理的方法,此方法在去噪過程中存在一個(gè)由模極大值重構(gòu)小波系數(shù)的問題,計(jì)算量非常大;第二類方法是基于小波系數(shù)尺度之間的相關(guān)性原理進(jìn)行圖像去噪,需要進(jìn)行多次迭代,還需估計(jì)噪聲方差;第三類方法是小波閾值去噪方法,該方法其閾值的選取比較困難,而且閾值的選取還依賴于噪聲的方差。

        由于傳統(tǒng)小波存在上述缺點(diǎn),第二代提升小波產(chǎn)生,所有的傳統(tǒng)小波都可以由提升方法中的基本提升和對(duì)偶提升分解而成,提升方法能夠包容傳統(tǒng)所有的小波。

        1 二代小波變換的基本原理

        1994年,Swelden[3]提出了一種不依賴于傅里葉變換的新的小波構(gòu)造方法——提升方法,被稱之為第二代小波或整數(shù)小波變換。二代小波提升算法的基本原理如下。

        1.1 分裂

        將一個(gè)信號(hào)sj分為一個(gè)奇數(shù)數(shù)列與偶數(shù)數(shù)列,即:split(sj)=(dj-1,sj-1)

        (1)

        1.2 預(yù)測

        dj-1=oddj-1-P(evenj-1)=dj-1-P(sj-1)

        (2)

        1.3 更新(提升)

        通過一算子U產(chǎn)生一個(gè)新的子數(shù)據(jù)集sj-1,更新過程可定義為:

        sj-1=evenj-1+U(dj-1)=sj-1+U(dj-1)

        (3)

        對(duì)于更新之后的數(shù)據(jù)子集sj-1再進(jìn)行上面一樣的分裂,預(yù)測和更新的過程,經(jīng)過n次分解后原始數(shù)據(jù)sj可表示為{dj-n,dj-n+1,…dj-1}。

        1.4 重構(gòu)(反變換)

        重構(gòu)數(shù)據(jù)過程中的提升公式與分解公式基本相同,區(qū)別僅在于計(jì)算次序與正負(fù)號(hào),可表示為:

        sj-1=sj-1-U(dj-1)

        dj-1=dj-1+P(sj-1)

        sj=Merge(dj-1,sj-1)

        (4)

        2 二代小波在圖像去噪中的應(yīng)用

        在小波變換中,不同的圖像存在不同的最佳分解尺度,它們由圖像本身的特點(diǎn)所決定,在小波變換中應(yīng)該根據(jù)具體圖像來自適應(yīng)地確定其分解尺度,這樣才能得到對(duì)該圖像更好的分解效果。第二代小波具有非常好的靈活性,通過選擇不同的預(yù)測算子和修正算子可以得到具有較好的適應(yīng)性小波變換[4]。尺度適應(yīng)性算法的原理是要求在圖像分解的每一層上,使得預(yù)測適應(yīng)于圖像在相應(yīng)尺度的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。其基本思路是:構(gòu)造合適的預(yù)測濾波器和修正濾波器,使得在每一個(gè)尺度下的分解滿足優(yōu)化條件。由此提出一個(gè)尺度選擇的能量最大差異準(zhǔn)則:若所選擇的尺度使得所有尺度上分解結(jié)果的能量差異達(dá)到最大,則所選擇尺度就是最佳分解尺度。

        (5)

        相鄰兩尺度的能量之差定義為:

        (6)

        其中上面公式中的k為小波變換的點(diǎn)數(shù)。

        定義適應(yīng)度函數(shù)用于評(píng)價(jià)不同尺度分解效果:

        (7)

        式中的1,2…,j為待選尺度。如果F(1,2…,j)為最大值,則j-1為最佳分解尺度。

        根據(jù)噪聲在小波變換域中的特征知道,噪聲的強(qiáng)度隨著分解尺度J的增大而降低[5],如果在各個(gè)尺度上使用相同全局閾值λ,雖然可使計(jì)算簡單,但在一定程度上“過扼殺”了小波系數(shù)的傾向。所以對(duì)噪聲圖像做尺度適應(yīng)性二代小波變換后,對(duì)每一層的細(xì)節(jié)信號(hào)部分(即高頻部分)都要進(jìn)行閾值處理,傳統(tǒng)的硬閾值函數(shù)可以很好保留圖像邊緣的局部特征,但重構(gòu)后的圖像會(huì)產(chǎn)生一些振蕩或紋理不清晰等現(xiàn)象,而軟閾值函數(shù)處理結(jié)果相對(duì)平滑得多,但會(huì)造成邊緣模糊等失真現(xiàn)象?;谝陨宪浻查撝档牟蛔?,本文采用改進(jìn)的閾值函數(shù)來進(jìn)行閾值處理,改進(jìn)的閾值函數(shù)定義如下:

        式中,μ∈R,并且μ>1.0.

        (8)

        (9)

        β=dj-J/(dj-J+Si-J)

        (10)

        (11)

        很容易看出當(dāng)|WJ,(j,k)|≥λ,

        (12)

        (13)

        (14)

        從上面的(14)(15)式中可以看出,當(dāng)μ→∞,式(14)正是經(jīng)典的硬閾值法,而當(dāng)μ→1,式(15)是經(jīng)典的軟閾值法。所以上面(9)式提出的改進(jìn)的閾值算法可以很好的折中軟硬閾值。

        對(duì)于圖像中的噪聲來說,噪聲的小波系數(shù)值隨分解層數(shù)J增加而減小。所以(12)式中λ與J的取值成反比。

        根據(jù)上面收縮閾值函數(shù)對(duì)分解后的每一層的高頻部分進(jìn)行處理后,高頻系數(shù)中的噪聲部分得到極大的消減,然后由處理后的高頻部分與正變換得到的低頻部分在每一層上根據(jù)上面(4)式給出的重構(gòu)方法重新得到新的圖像。

        為了衡量圖像去噪性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),我們常用信噪比來測量圖像噪聲量,這種方法常被用來作為圖像去噪效果評(píng)價(jià)的指標(biāo)。信噪比單位是分貝(db),其定義為:

        SNR=10×log10(powerimage/powernoise)

        (15)

        (16)

        如果去噪后的圖像信噪比SNR值越大,則圖像去噪效果就越好。

        3 實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論

        為了驗(yàn)證提出的二代小波對(duì)噪聲圖像去噪的效果,本實(shí)驗(yàn)選取噪聲圖像進(jìn)行二代小波變換后按照尺度適應(yīng)性算法進(jìn)行閾值處理,處理后效果圖對(duì)比見圖1~5及表1。

        圖1 噪聲圖像

        圖2 二維中值濾波

        圖3 小波軟閾值去噪

        圖4 小波硬閾值去噪

        圖5 尺度適應(yīng)性二代小波去

        表1 不同去噪效果信噪比(SNR)對(duì)比

        通過實(shí)驗(yàn)可以很明顯地看出尺度適應(yīng)性二代小波對(duì)圖像去噪效果更好,去噪后圖像的信噪比大大地提高、更加清晰、邊緣與紋理信息也更加豐富。

        第二代小波變換是對(duì)傳統(tǒng)小波理論的進(jìn)一步發(fā)展,研究還在起步階段,其理論研究尚需要進(jìn)一步深入。

        [1] Gonzalez R C, Woods R E, Eddins S L.Digital Image Processing Using Matlab[M].Beijing: publishing House of Electronics Industry, 2005.

        [2] 趙瑞珍.小波理論及其在圖像、信號(hào)處理中的算法研究[D].西安:西安電子科技大學(xué),2001.

        [3] Sweldens W.The lifting scheme: a custom-design construction for biorthononal wavelets[C].University of South Carolina, 1994:1-39.

        [4] 王志武,丁國清,顏國正,等.自適應(yīng)提升小波變換與信號(hào)去噪[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2002(2):28-30.

        [5] 謝榮生,李漢杰,孫 楓,等,基于多小波噪聲方差閾值的信號(hào)濾波方法[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,23(2):51-54.

        猜你喜歡
        小波適應(yīng)性信噪比
        谷子引種適應(yīng)性鑒定與篩選初報(bào)
        構(gòu)造Daubechies小波的一些注記
        基于MATLAB的小波降噪研究
        電子制作(2019年13期)2020-01-14 03:15:32
        基于深度學(xué)習(xí)的無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈信噪比估計(jì)算法
        健全現(xiàn)代金融體系的適應(yīng)性之“點(diǎn)論”
        中國外匯(2019年23期)2019-05-25 07:06:20
        低信噪比下LFMCW信號(hào)調(diào)頻參數(shù)估計(jì)
        電子測試(2018年11期)2018-06-26 05:56:02
        低信噪比下基于Hough變換的前視陣列SAR稀疏三維成像
        基于改進(jìn)的G-SVS LMS 與冗余提升小波的滾動(dòng)軸承故障診斷
        大型飛機(jī)A380-800在既有跑道起降的適應(yīng)性研究
        保持信噪比的相位分解反褶積方法研究
        久久伊人最新网址视频| 国产亚洲午夜精品| 国产精品一区区三区六区t区| 国产精品一区二区夜色不卡| 亚洲国产精品久久艾草| 亚洲精品乱码久久久久久久久久久久| 伊人精品无码AV一区二区三区| 国产精品一区二区三区黄片视频 | 久久精品欧美日韩精品| 欧美丰满熟妇bbbbbb百度| 国产西西裸体一级黄色大片| 久久综合精品国产丝袜长腿| 97人伦色伦成人免费视频| 成年男女免费视频网站| 亚洲熟伦在线视频| 亚洲天堂亚洲天堂亚洲色图| 在线精品无码字幕无码av| 国产av日韩a∨亚洲av电影| 色人阁第四色视频合集网| 国产自拍偷拍视频免费在线观看| 少妇人妻精品一区二区三区| 久久精品国产免费观看三人同眠| 色多多a级毛片免费看| 国产福利片无码区在线观看 | 精品一区二区三区无码视频| 麻豆AV无码久久精品蜜桃久久| 亚洲一区二区三区av资源| 麻豆精品国产精华液好用吗| 欧美三级不卡视频| 丝袜美女美腿一区二区| 真实夫妻露脸自拍视频在线播放 | 色欲AV成人无码精品无码| 午夜桃色视频在线观看| 国产成人av乱码在线观看| 熟女俱乐部五十路二区av| 亚洲av毛片成人精品| 久久久精品国产性黑人| 中文无码一区二区不卡αv| 91精品国产综合久久青草| 男女激情视频网站免费在线| 真实国产老熟女无套中出|