基于MATLAB的图像平滑算法实现及应用要点.pdf

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 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 2 p( z) 1/ 2 exp{ ( z ) / 2 } 其 中 , z 表 示 图 像 像 元 的 灰 度 值 ; μ 表 示 z 的 期 望 ; σ 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 ： pa z a p( z) pb z b 0 其他 如 果 b a , 灰 度 值 b 在 图 像 中 显 示 为 一 亮 点 , a 值 显 1 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 ” 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 。 2 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 ： 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