基于MATLAB的图像平滑算法实现及应用要点.pdf

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1、1 目录 1. 3图 像 噪 声 一 幅 图 像 在 获 取 和 传 输 等 过 程 中 ， 会 受 到 各 种 各 样 噪 声 的 干 扰 ， 其 主 要 来 源 有 三 ： 一 为 在 光 电 、 电 磁 转 换 过 程 中 引 入 的 人 为 噪 声 ； 二 为 大 气 层 电 （ 磁 ） 暴 、 闪 电 、 电 压 、 浪 涌 等 引 起 的 强 脉 冲 性 冲 激 噪 声 的 干 扰 ； 三 为 自 然 起 伏 性 噪 声 ， 由 物 理 量 的 不 连 续 性 或 粒 子 性 所 引 起 ， 这 类 噪 声 又 可 分 成 热 噪 声 、 散 粒 噪 声 等 。 一 般 在 图 像

2、 处 理 技 术 中 常 见 的 噪 声 有 ： 加 性 噪 声 、 乘 性 噪 声 、 量 化 噪 声 、 “ 盐 和 胡 椒 ” 噪 声 等 。 下 面 介 绍 两 种 主 要 的 噪 声 。 1、 高 斯 噪 声 这 种 噪 声 主 要 来 源 于 电 子 电 路 噪 声 和 低 照 明 度 或 高 温 带 来 的 传 感 器 噪 声 , 也 称 为 正 态 噪 声 , 是 在 实 践 中 经 常 用 到 的 噪 声 模 型 。 高 斯 随 机 变 量z的 概 率 密 度 函 数 ( PDF) 由 下 式 给 出 : 2/)(exp2/1)( 22 zzp 其 中 , z表 示 图 像

3、像 元 的 灰 度 值 ; 表 示 z的 期 望 ; 表 示 z的 标 准 差 。 2、 椒 盐 噪 声 主 要 来 源 于 成 像 过 程 中 的 短 暂 停 留 和 数 据 传 输 中 产 生 的 错 误 。 其PDF为 ： 其他0 )(bzpb azpa zp 如 果ba,灰 度 值b在 图 像 中 显 示 为 一 亮 点 , a值 显 2 示 为 一 暗 点 。 如 果Pa和 图 像均 不 为 零 , 在 图 像 上 的 表 现 类 似 于 随 机 分 布 图 像 上 的 胡 椒 和 盐 粉 微 粒 , 因 此 称 为 椒 盐 噪 声 。 当 Pa为 零 时 , 表 现 为 “ 盐 ”

4、 噪 声 ; 当 Pb为 零 时 , 表 现 为 “ 胡 椒 ” 噪 声 。 图 像 中 的 噪 声 往 往 是 和 信 号 交 织 在 一 起 的 尤 其 是 乘 性 噪 声 ，如 果 平 滑 不 当 ，就 会 使 图 像 本 身 的 细 节 如 边 缘 轮 廓 线 条 等 模 糊 不 清 ， 从 而 使 图 像 质 量 降 低 。 3 第二章、图像平滑方法 2. 1空 域 低 通 滤 波 将 空 间 域 模 板 用 于 图 像 处 理 ， 通 常 称 为 空 间 滤 波 ， 而 空 间 域 模 板 称 为 空 间 滤 波 器 。 空 间 域 滤 波 按 线 性 和 非 线 性 特 点 有

5、： 线 性 、 非 线 性 平 滑 波 器 。 线 性 平 滑 滤 波 器 包 括 领 域 平 均 法 （ 均 值 滤 波 器 ） ， 非 线 性 平 滑 滤 波 器 有 中 值 滤 波 器 。 2. 1. 1均 值 滤 波 器 对 一 些 图 像 进 行 线 性 滤 波 可 以 去 除 图 像 中 某 些 类 型 的 噪 声 ， 如 采 用 邻 域 平 均 法 的 均 值 滤 波 器 就 非 常 适 用 于 去 除 通 过 扫 描 得 到 的 图 像 中 的 颗 粒 噪 声 。 邻 域 平 均 法 是 空 间 域 平 滑 技 术 。 这 种 方 法 的 基 本 思 想 是 ， 在 图 像 空

6、 间 ， 假 定 有 一 副N N 个 像 素 的 原 始 图 像f ( x , y) , 用 领 域 内 几 个 像 素 的 平 均 值 去 代 替 图 像 中 的 每 一 个 像 素 点 值 的 操 作 。 经 过 平 滑 处 理 后 得 到 一 副 图 像g( x , y) ,其 表 达 式 如 下 ： snm nmfMyxg ),( ),(/1),( 式 中 ：x , y =0, 1, 2, ， N- 1； s为 （ x ， y ） 点 领 域 中 点 的 坐 标 的 集 合 ， 但 不 包 括 （ x ， y） 点 ； M 为 集 合 内 坐 标 点 的 总 数 。 领 域 平 均

7、法 有 力 地 抑 制 了 噪 声 ， 但 随 着 领 域 的 增 大 ， 图 像 的 模 糊 程 度 也 愈 加 严 重 。 为 了 尽 可 能 地 减 少 模 糊 失 真 ， 也 可 采 用 阈 值 法 减 少 由 于 领 域 平 均 而 产 生 的 模 糊 效 应 。 其 公 式 如 下 ： 其他),( ),(/1),(),(/1 ),( ),(),( yxf TnmfMyxfnmfM yxg snmsnm 式 中 ： T 为 规 定 的 非 负 阈 值 。 4 上 述 方 法 也 可 称 为 算 术 均 值 滤 波 器 ， 除 此 之 外 还 可 以 采 用 几 何 均 值 滤 波 器

8、 、 谐 波 均 值 滤 波 器 和 逆 谐 波 均 值 滤 波 器 。 几 何 均 值 滤 波 器 所 达 到 的 平 滑 度 可 以 与 算 术 均 值 滤 波 器 相 比 ， 但 在 滤 波 过 程 中 会 丢 失 更 少 的 图 像 细 节 。 谐 波 均 值 滤 波 器 对 “ 盐 ” 噪 声 效 果 更 好 ， 但 是 不 适 用 于 “ 胡 椒 ” 噪 声 。 它 善 于 处 理 像 高 斯 噪 声 那 样 的 其 他 噪 声 。 逆 谐 波 均 值 滤 波 器 更 适 合 于 处 理 脉 冲 噪 声 ， 但 它 有 个 缺 点 ， 就 是 必 须 要 知 道 噪 声 是 暗 噪

9、 声 还 是 亮 噪 声 ， 以 便 于 选 择 合 适 的 滤 波 器 阶 数 符 号 ， 如 果 阶 数 的 符 号 选 择 错 了 可 能 会 引 起 灾 难 性 的 后 果 。 2. 1. 2中 值 滤 波 器 中 值 滤 波 是 一 种 常 用 的 去 除 噪 声 的 非 线 性 平 滑 滤 波 处 理 方 法 ， 其 基 本 思 想 用 图 像 像 素 点 的 领 域 灰 度 值 的 中 值 来 代 替 该 像 素 点 的 灰 度 值 。 二 维 中 值 滤 波 可 以 用 下 式 表 示 ： ijij fMedy 式 中 ： A 为 滤 波 窗 口 ； ij f 为 二 维 数

10、据 序 列 。 其 主 要 功 能 是 让 周 围 象 素 灰 度 值 的 差 比 较 大 的 像 素 改 取 与 周 围 的 像 素 值 接 近 的 值 ， 从 而 可 以 消 除 孤 立 的 噪 声 点 ， 所 以 中 值 滤 波 对 于 滤 除 图 像 的 椒 盐 噪 声 非 常 有 效 。 中 值 滤 波 器 可 以 做 到 既 去 除 噪 声 又 能 保 护 图 像 的 边 缘 ， 从 而 获 得 较 满 意 的 复 原 效 果 ， 而 且 ， 在 实 际 运 算 过 程 中 不 需 要 图 像 的 统 计 特 性 ， 这 也 带 来 不 少 方 便 ， 但 对 一 些 细 节 多

11、， 特 别 是 点 、 线 、 尖 顶 细 节 较 多 的 图 像 不 宜 采 用 中 值 滤 波 的 方 法 。 如 果 希 望 强 调 中 间 点 或 距 中 间 点 最 近 的 几 个 点 的 作 用 ， 则 可 采 用 加 权 中 值 滤 波 。 其 基 本 原 理 是 改 变 窗 口 中 变 量 的 个 数 ， 可 以 使 一 个 以 上 的 变 量 等 于 同 一 点 的 值 ， 然 后 对 扩 张 后 的 数 字 集 求 中 值 。 这 种 方 法 比 简 单 中 值 滤 波 性 能 更 好 地 从 受 噪 声 污 染 的 图 像 中 恢 复 出 阶 跃 边 缘 以 及 其 他

12、细 节 。 另 有 一 种 可 以 处 理 具 有 更 大 概 率 的 冲 激 噪 声 的 是 自 适 应 中 值 滤 波 器 ， 在 进 行 滤 波 处 理 时 ， 能 依 赖 一 5 定 条 件 而 改 变 领 域 的 大 小 。 其 优 点 是 在 平 滑 非 冲 激 噪 声 时 可 以 保 存 细 节 ， 所 以 既 能 除 去 “ 椒 盐 ” 噪 声 ， 平 滑 其 他 非 冲 激 噪 声 ， 还 能 减 少 诸 如 物 体 边 界 细 化 或 粗 化 等 失 真 。 2. 2频 域 低 通 滤 波 在 分 析 图 像 信 号 的 频 率 特 性 时 ， 对 于 一 副 图 像 ，

13、直 流 分 量 表 示 了 图 像 的 平 均 灰 度 ， 大 面 积 的 背 景 区 域 和 缓 变 部 分 是 低 频 分 量 ， 其 边 缘 、 细 节 、 跳 跃 部 分 以 及 颗 粒 噪 声 都 代 表 图 像 的 高 频 分 量 。 频 域 低 通 滤 波 就 是 除 去 其 高 频 分 量 就 能 去 掉 噪 声 ， 从 而 使 图 像 得 到 平 滑 。 利 用 卷 积 定 理 ， 可 以 写 成 以 下 形 式 ： G( u, v ) =H( u, v ) F( u, v ) 式 中 ， F( u, v ) 是 含 噪 图 像 的 傅 立 叶 变 换 ， G( u, v)

14、是 平 滑 后 图 像 的 傅 立 叶 变 换 ， H ( u, v ) 是 传 递 函 数 。 利 用 H( u, v ) 使 F( u, v ) 的 高 频 分 量 得 到 衰 减 ， 得 到 G( u, v ) 后 再 经 过 反 变 换 就 得 到 所 希 望 的 图 像 g( u, v) 了 。 低 通 滤 波 平 滑 图 像 的 系 统 框 图 如 下 所 示 ： 图 3- 1图 像 频 域 低 通 滤 波 流 程 框 图 低 通 滤 波 法 又 分 为 以 下 几 种 ： ( 1)理 想 低 通 滤 波 器 ( I LPF) 一 个 理 想 的 低 通 滤 波 器 的 传 递 函

15、 数 由 下 式 表 示 ： 0),(0 0),(1 ),( DvuD DvuD vuH 式 中 D0是 一 个 规 定 的 非 负 的 量 ， 它 叫 做 理 想 低 通 滤 波 6 器 的 截 止 频 率 。 D( u, v ) 代 表 从 频 率 平 面 的 原 点 到 （ u , v ） 点 的 距 离 ， 即 ： 2/122 )(),(vuvuD 理 想 低 通 滤 波 器 在 处 理 过 程 中 会 产 生 较 严 重 的 模 糊 和 振 铃 现 象 。 ( 2)巴 特 沃 思 低 通 滤 波 器 （ BLPF） n阶 巴 待 沃 思 滤 波 器 的 传 递 系 数 为 n vuD

16、D vuH 2 0 ),(/1 1 ),( DLPF与 I LPF不 同 ， 它 的 通 带 与 阻 带 之 间 没 有 明 显 的 不 连 续 性 ， 因 此 它 没 有 “ 振 铃 ” 现 象 发 生 ， 模 糊 程 度 减 少 ， 但 从 它 的 传 递 函 数 特 性 曲 线 H( u, v) 可 以 看 出 ， 在 它 的 尾 部 保 留 有 较 多 的 高 频 ， 所 以 对 噪 声 的 平 滑 效 果 还 不 如 I LPF（ 理 想 低 通 滤 波 器 ） 。 ( 3)指 数 滤 波 器 ( ELPF) 其 传 递 函 数 表 示 为 ： n vuDD evuH ),(/ 0

17、),( 由 于 ELPF具 有 比 较 平 滑 的 过 渡 形 ， 为 此 平 滑 后 的 图 像 没 有 “ 振 铃 ” 现 象 ， 而 ELPF与 BLPF相 比 它 具 有 更 快 的 衰 减 特 性 ，所 以 经 ELPF滤 波 的 图 像 比 BLPF处 理 的 图 像 稍 微 模 糊 一 些 。 ( 4)梯 形 滤 波 器 （ TLPF) 梯 形 滤 波 器 的 传 递 函 数 介 于 理 想 低 通 滤 波 器 和 具 有 平 滑 过 渡 带 的 低 通 滤 波 器 之 间 ， 它 的 传 递 函 数 为 ： 7 0 01101 1 ),(0 ),(/),( ),(1 ),( D

18、vuD DvuDDDDDvuD DvuD vuH 式 中 ： D0 为 梯 形 低 通 滤 波 器 截 止 频 率 ， D0、 D1 须 满 足 D0D1， 它 的 性 能 介 于 I LPF 和 BLPF 之 间 ， 对 图 像 有 一 定 的 模 糊 和 振 铃 效 应 。 8 第 三 章 、 图 像 平 滑 处 理 与 调 试 本 课 程 设 计 中 程 序 运 行 的 环 境 是 wi ndows 平 台 ， 并 选 用 MATLAB作 为 编 程 开 发 工 具 ， MATLAB是 一 种 向 量 语 言 ， 它 非 常 适 合 于 进 行 图 像 处 理 。 3. 1模 拟 噪 声

19、 图 像 图 像 增 强 操 作 主 要 是 针 对 图 像 的 各 种 噪 声 而 言 的 ， 为 了 说 明 图 像 处 理 中 的 滤 波 方 法 和 用 途 ， 需 要 模 拟 数 字 图 像 的 各 种 噪 声 来 分 析 滤 波 效 果 。 MATLAB图 像 处 理 工 具 箱 提 供 的 噪 声 添 加 函 数 i mnoi s e, 它 可 以 对 图 像 添 加 一 些 典 型 的 噪 声 。 其 语 法 ： J =i mnoi s e( I , t y pe) J =i mnoi s e( I , t y pe, par amet er s ) 其 功 能 是 ： 返 回

20、 对 原 图 像 I 添 加 典 型 噪 声 的 图 像 J , 参 数 t y pe和 par amet e r s 用 于 确 定 噪 声 的 类 型 和 相 应 的 参 数 。 三 种 典 型 的 噪 声 ： type=gaussian 时, 为 高 斯 噪 声； t y pe= s al t %读 取 图 像 I 1=i mnoi s e( I , gaus si an ) ;% 加 高 斯 噪 声 9 I 2=i mnoi s e( I , s al t%加 椒 盐 噪 声 I 3=i mnoi s e( I , s pec kl e ) ;%加 乘 性 噪 声 s ubpl ot

21、( 221 ) , i ms how( I ) ;%显 示 图 像 I s ubpl ot ( 222 ) , i ms how( I 1) ; s ubpl ot ( 223 ) , i ms how( I 2) ; s ubpl ot ( 224 ) , i ms how( I 3) ; 运 行 结 果 如 下 ： (a)原 图 像(b)受 高 斯 噪 声 污 染 的 图 像 (c) 受 盐 椒 噪 声 污 染 的 图 像(d)受 乘 法 噪 声 污 染 的 图 像 图 3-1 噪声污染的图像 10 3. 2 均 值 滤 波 法 在 MATLAB 图 像 处 理 工 具 箱 中 ， 提 供

22、 了i mf i l t er 函 数 用 于 实 现 均 值 滤 波 ， i mf i l t er 的 语 法 格 式 为 ： B=i mf i l t er ( A, H) 其 功 能 是 ， 用 H 模 板 对 图 像 A 进 行 均 值 滤 波 ， 取 平 均 值 滤 波 模 版 为 H1=1/ 9 111; 111; 111 ； H2=1/ 25 1 1111； 11111； 11111； 1111 1； 11111 ； 分 别 以 这 两 个 平 均 值 滤 波 算 子 对 图 3- 1 中 的 四 幅 图 像 进 行 滤 波 操 作 。 取 H1, 程 序 如 下 ： I =i

23、 mr ead( l ena. bmp ) ; I 1=i mnoi s e( I , gaus si an ) ; I 2=i mnoi s e( I , s al t I 3=i mnoi s e( I , s pec kl e ) ; H1=ones ( 3, 3) / 9 ;%3 3领 域 模 板 J =i mf i l t er ( I , H1) ;% 领 域 平 均 J 1=i mf i l t er ( I 1, H1) ; J 2=i mf i l t er ( I 2, H1) ; J 3=i mf i l t er ( I 3, H1) ; s ubpl ot ( 221

24、 ) , i ms how( J ) ; s ubpl ot ( 222) , i ms ho w( J 1) ; s ubpl ot ( 223 ) , i ms how( J 2) ; subpl ot ( 224) , i ms how( J 3) ; 运 行 结 果 如 图 3- 2 取 H2， 程 序 如 下 ： 11 I =i mr ead( l ena. bmp ) ; I 1=i mnoi s e( I , gaus si an ) ; I 2=i mnoi s e( I , s al t I 3=i mnoi s e( I , s pec kl e ) ; H2=ones (

25、 5, 5) / 25; J =i mf i l t er ( I , H2) ; J 1=i mf i l t er ( I 1, H2) ; J 2=i mf i l t er ( I 2, H2) ; J 3=i mf i l t er ( I 3, H2) ; s ubpl ot ( 221 ) , i ms how( J ) ; s ubpl ot ( 222 ) , i ms how( J 1) ; s ubpl ot ( 223 ) , i ms how( J 2) ; s ubpl ot ( 224 ) , i ms how( J 3) ; 运 行 结 果 如 图 3- 3：

26、(a)原 图 像 滤 波 后(b)受 高 斯 噪 声 污 染 的 图 像 滤 波 后 12 (c)受 盐 椒 噪 声 污 染 的 图 像 滤 波 后(d)受 乘 法 噪 声 污 染 的 图 像 滤 波 后 图3-2 图3-1中图像经过平均值算子H1 滤波后图像 (a)原 图 像 滤 波 后(b)受 高 斯 噪 声 污 染 的 图 像 滤 波 后 (c)受 盐 椒 噪 声 污 染 的 图 像 滤 波 后(d)受 乘 法 噪 声 污 染 的 图 像 滤 波 后 图 3-3 图 3-1 中图像经过平均值算子H2滤波后图像 13 比 较 处 理 后 的 图 像 结 果 可 知 ， 领 域 平 均 处

27、理 后 ， 图 像 的 噪 声 得 到 了 抑 制 ， 但 图 像 变 得 相 对 模 糊 ， 对 高 斯 噪 声 的 平 滑 效 果 比 较 好 。 领 域 平 均 法 的 平 滑 效 果 与 所 选 用 的 模 板 大 小 有 关 ， 模 板 尺 寸 越 大 ， 则 图 像 的 模 糊 程 度 越 大 。 此 时 ， 消 除 噪 声 的 效 果 将 增 强 ， 但 同 时 所 得 到 的 图 像 将 变 得 更 模 糊 ， 图 像 细 节 的 锐 化 程 度 逐 步 减 弱 。 3. 3中 值 滤 波 法 MATLAB图 像 处 理 工 具 箱 提 供 了 medf i l t 2 函 数

28、 用 于 中 值 滤 波 。 其 语 法 格 式 为 ： B=medf i l t 2( A) 其 功 能 为 ： 用 3 3的 滤 波 窗 口 对 图 像 A进 行 中 值 滤 波 ； B=medf i l t 2( A, m, n ) 其 功 能 是 ： 用 大 小 为 m n的 窗 口 对 图 像 A进 行 中 值 滤 波 ； B=medf i l t 2( A, i ndexed ,.) 其 功 能 为 ： 对 索 引 图 像 A进 行 中 值 滤 波 ； 可 运 行 以 下 程 序 实 现 ： I =i mr ead( l ena. bmp ) ; I 1=i mnoi s e( I

29、 , gaus si an ) ; I 2=i mnoi s e( I , s al t I 3=i mnoi s e( I , s pec kl e ) ; J 1=medf i l t 2 ( I 1, 3, 3 ) ;%3 3中 值 滤 波 模 板 J 2=medf i l t 2 ( I 2, 3, 3 ) ; J 3=medf i l t 2 ( I 3, 3, 3 ) ; J 4=medf i l t 2( I 1, 5, 5 ) ;%5 5中 值 滤 波 模 板 J 5=medf i l t 2 ( I 2, 5, 5 ) ; J 6=medf i l t 2 ( I 3, 5,

30、 5 ) ; f i gur e, s ubp l ot ( 121) , i ms how( J 1) ; s ubpl ot ( 122 ) , i ms how( J 2) ; 14 f i gur e, s ubp l ot ( 121) , i ms how( J 3) ; s ubpl ot ( 122 ) , i ms how( J 4) ; f i gur e, s ubp l ot ( 121) , i ms how( J 5) ; s ubpl ot ( 122 ) , i ms how( J 6) ; 运 行 结 果 如 下 ： （ a） 高 斯 噪 声 经 3 3中 值

31、 滤 波(b)盐 椒 噪 声 经 3 3中 值 滤 波 （ c） 乘 法 噪 声 经 3 3中 值 滤 波（ d） 高 斯 噪 声 经 55中 值 滤 波 15 (e) 盐 椒 噪 声 经 5 5中 值 滤 波(f)乘 法 噪 声 经 5 5中 值 滤 波 图 3-4 受到高斯、椒盐及乘法噪 声污染的图像经不同模版的中值滤波后的图像 由 图 3- 4可 知 ， 此 方 法 能 够 非 常 好 地 将 椒 盐 噪 声 去 除 掉 ， 可 见 中 值 滤 波 方 法 对 于 椒 盐 噪 声 或 脉 冲 式 干 扰 具 有 很 强 的 滤 除 作 用 ， 但 对 于 高 斯 和 乘 性 噪 声 效

32、果 不 佳 。 与 图 3- 2、 图 3- 3相 比 ， 当 噪 声 为 椒 盐 噪 声 时 ， 中 值 滤 波 器 的 效 果 比 均 值 滤 波 好 。 因 为 这 些 干 扰 值 与 其 邻 近 像 素 的 灰 度 值 有 很 大 的 差 异 ， 经 过 排 序 后 取 中 值 的 结 果 就 将 此 干 扰 强 制 变 成 与 其 邻 近 的 某 些 像 素 值 一 样 ， 从 而 达 到 去 除 干 扰 的 效 果 。 但 是 由 于 中 值 滤 波 方 法 在 处 理 过 程 中 会 带 来 图 像 模 糊 ， 所 以 对 于 细 节 丰 富 ， 特 别 是 点 、 线 和 尖

33、顶 细 节 较 多 的 图 像 不 适 用 。 3. 4频 域 低 通 滤 波 法 频 域 低 通 滤 波 处 理 噪 声 图 像 的 方 法 如 下 : 首 先 构 建 二 维 滤 波 器 d; f 1, f 2 =f r e qspac e( 25, mes hgr i d ) ; Hd=z er os ( 25 , 25) ; d=sqr t ( f 1. 2+f 2. 2) 0. 5;%0. 5为 截 止 半 径 大 小 Hd( d) =1; 16 h=f s amp2( Hd ) ; f i g ur e, f r eqz 2( h, 64, 64 ) ; 图 3-5 用频率采样法构

34、建的二维滤波器 然 后 用 所 构 建 的 二 维 滤 波 器 对 以 上 图 像 进 行 滤 波 I =i mr ead( l ena. bmp ) ; I 1=i mnoi s e( I , gaus si an ) ; I 2=i mnoi s e( I , s al t I 3=i mnoi s e( I , s pec kl e ) ; J =i mf i l t er ( I , h, r epl i c at e ) ; J 1=i mf i l t er ( I 1, h, r epl i c at e ) ; J 2=i mf i l t er ( I 2, h, r epl

35、 i c at e ) ; J 3=i mf i l t er ( I 3, h, r epl i c at e ) ; s ubpl ot ( 221 ) , i ms how( J ) ; s ubpl ot ( 222 ) , i ms how( J 1) ; s ubpl ot ( 223 ) , i ms how( J 2) ; s ubpl ot ( 224 ) , i ms how( J 3) ; 其 运 行 结 果 如 下 图 : 17 (a)原 图 像 滤 波 后(b)受 高 斯 噪 声 污 染 的 图 像 滤 波 后 (c)受 盐 椒 噪 声 污 染 的 图 像 滤 波 后

36、(d)受 乘 法 噪 声 污 染 的 图 像 滤 波 后 图3-6 图3-1中图像经过二维滤波器 h滤波后图像 频域低通滤波具有更好的选择性，对噪声在一定范围内也可以起到抑制作 用，同时也对图像的边缘细节和高频信息分量有更好的保持作用。使得图像在轮 廓上显得更清晰。 18 第 四 章 、 总 结 与 体 会 图 像 平 滑 即 消 除 噪 声 是 图 像 处 理 中 一 个 重 要 的 方 面 ， 由 于 图 像 受 到 干 扰 而 产 生 噪 声 的 原 因 是 多 方 面 的 ， 在 对 一 幅 图 像 进 行 平 滑 处 理 前 ， 必 须 仔 细 分 析 其 产 生 噪 声 的 原 因

37、 。 选 择 合 适 的 平 滑 方 法 ， 才 能 既 消 除 图 像 噪 声 ， 又 不 使 图 像 边 缘 轮 廓 或 线 条 变 模 糊 ， 经 过 这 样 的 处 理 后 ， 图 像 更 符 合 人 的 视 觉 特 性 。 随 着 数 字 图 像 处 理 的 广 泛 应 用 ， 一 些 在 人 工 智 能 、 控 制 领 域 中 成 熟 或 前 沿 的 数 学 模 型 如 神 经 网 络 、 模 糊 数 学 、 自 适 应 控 制 等 相 关 技 术 在 数 字 图 像 处 理 中 逐 渐 采 用 ， 从 而 使 建 立 的 图 像 处 理 数 学 模 型 效 率 更 高 、 性 能

38、 更 好 。 这 些 方 法 在 不 同 程 度 上 增 强 了 去 噪 效 果 ， 但 也 带 来 了 运 算 复 杂 、 适 用 面 窄 等 缺 点 。 因 而 我 们 在 选 择 消 除 噪 声 方 法 时 ， 必 须 综 合 考 虑 各 种 因 素 ， 选 择 最 适 合 的 平 滑 方 法 。 通 过 本 次 课 程 设 计 ， 不 仅 强 化 了 自 己 原 有 的 知 识 体 系 ， 对 数 字 图 像 输 了 这 门 课 程 也 有 了 更 深 一 步 的 认 识 ， 也 扩 展 了 自 己 的 思 维 。 通 过Mat l ab 程 序 的 编 写 与 比 较 ， 认 识 到

39、 不 同 方 法 对 图 像 的 去 噪 效 果 是 不 同 的 。 不 同 的 平 滑 算 法 适 应 于 特 定 类 型 的 噪 声 模 型 ， 实 际 应 用 中 应 该 根 据 实 际 图 像 中 包 含 的 噪 声 情 况 灵 活 地 选 取 适 当 的 平 滑 算 法 。 课 程 设 计 是 一 个 通 过 思 考 、 发 问 、 自 己 解 惑 并 动 手 、 提 高 的 过 程 。 我 会 在 以 后 的 学 习 中 不 断 学 习 ， 积 累 经 验 ， 完 善 自 己 。 19 参 考 文 献 1 杨 帆 ， 等 数 字 图 像 处 理 与 分 析 北 京 ： 北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社 ， 2007.10 2 闫 娟 . 数 字 图 像 的 平 滑 处 理 方 法 研 究 . 软 件 导 刊 ， 2009.01 3 平 丽 . 图 像 平 滑 处 理 方 法 的 比 较 研 究 . 信 息 技 术 ， 2010.01 4 梁 一 江 . 图 像 平 滑 处 理 方 法 初 探 及 简 单 的 算 法 介 绍 . 才 智 ， 2009.04