基于偏微分方程的声纳图像去噪算法研究-水声工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 分类号： 密级： U D C ： 编号： 工学硕士学位论文 基于偏微分方程的声纳图像去噪算法研究 硕 士 研 究 生 ：梁世欣 指 导 教 师 ：卞红雨 教授 学 位 级 别 ：工学硕士 学 科 、 专 业 ：水声工程 所 在 单 位 ：水声工程学院 论 文 提 交 日 期 ：2014 年 2 月 27 日 论 文 答 辩 日 期 ：2014 年 3 月 15 日 学 位 授 予 单 位 ：哈尔滨工程大学 Classified Index: U.D.C: A Dissertation for the Degree of M. Eng The Research of Partial Differential Equation in Sonar Image Denoising Candidate: Liang Shixin Supervisor: Prof. Bian hongyu Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty: Underwater Acoustic Engineering Date of Submission: Feb. 27, 2014 Date of Oral Examination: Mar. , 2014 University: Harbin Engineering University 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。 有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注 明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声 明的法律结果由本人承担。 作者（签字）： 日期： 年 月 日 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作 的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送 交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进 行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的 全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一 署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。 本论文（□在授予学位后即可 □在授予学位 12 个月后 □解密后）由哈尔滨工 程大学送交有关部门进行保存、汇编等。 作者（签字）： 导师（签字）： 日期： 年 月 日 年 月 日 基于偏微分方程的声纳图像去噪算法研究 摘 要 随着海洋对人类社会生产生活影响的逐渐深入，以及声纳技术的发展，被称为水下 摄像机的图像声纳应用越来越广泛。然而，由于海水的复杂环境和成像系统自身的干扰， 接收到的图像数据常常会被噪声污染，因此，对声纳图像进行分析和目标提取，去噪是 预处理中必不可少的一步。 偏微分方程(PDE)的方法已广泛应用于光学图像去噪，但鲜见于声纳图像去噪。本 文尝试将四种基于 PDE 的模型——PM 模型，林石算子模型，ROF 模型和 You Kaveh 模 型，引入到声纳图像去噪中。并从根据试验结果，结合声纳图像目标边缘模糊的特点， 从两个方面分析比较四种模型的去噪性能。一方面，通过计算四种模型去噪后图像的信 噪比(SNR)，峰值信噪比(PSNR)，均方误差(MSE)，以及模型作用时间对比其去噪性 能；另一方面，本文分别对原始图像，噪声图像和四种模型去噪后的图像进行区域分割， 比较算法的保边去噪性能。得到结论：LS 模型与 ROF 模型更适合应用于声纳图像去噪， 而实际应用中，需要根据具体工作目的折中选取合适的去噪模型。 关键词：偏微分方程；PM 模型；林石算子模型；ROF 模型；You Kaveh 模型 哈尔滨工程大学硕士学位论文 基于偏微分方程的声纳图像去噪算法研究 ABSTRACT With the impact of the sea expanding gradually, and the development of sonar technology, Imaging sonar is used more and more widely in underwater acoustic engineering. However, due to the interference of complex environment of seawater and the disturbance caused by imaging system,