图像去噪原理
srad降噪原理
srad降噪原理SRAD（Self-Regularizing Adaptive Denoising）是一种图像降噪算法，基于局部自适应阈值和正则化方法。
其原理可以概括为以下几个步骤：1.小波变换：SRAD首先对图像进行小波变换，将图像转换到频域。
小波变换可以将图像的高频和低频信息分离开来，便于处理和分析。
2.局部自适应阈值：SRAD根据图像在局部区域内的特征确定自适应阈值。
在图像的低频分量中，噪声相对较少，因此可以选择较小的阈值来保留图像的细节信息；而在图像的高频分量中，噪声相对较多，需要选择较大的阈值来抑制噪声。
3.非线性滤波：SRAD使用非线性滤波方法对图像进行降噪。
对于每个小波系数，首先与自适应阈值进行比较。
如果小于阈值，则保留该系数；否则，将该系数置零。
这样可以抑制噪声，并保留图像的细节信息。
4.正则化：SRAD使用正则化方法对降噪后的图像进行处理。
正则化的目的是进一步平滑图像，并消除可能引入的伪影。
SRAD采用了平均滤波器对图像进行平滑处理，同时还考虑到了降噪后图像的梯度信息，以保持图像的边缘特征。
5.重建：SRAD最后对正则化后的图像进行逆小波变换，将图像恢复到空域。
这样就得到了降噪后的图像。
SRAD降噪算法的优点是可以自适应地选择阈值，并采用正则化方法对降噪后的图像进行平滑处理，以避免降噪过程中引入的伪影。
它能够同时抑制高频噪声和保留图像的细节信息，有效地降低图像的噪声。
然而，SRAD算法也有一些局限性。
首先，它对图像的局部特征较为敏感，可能在图像的细节部分引入伪影；其次，SRAD算法在处理均匀区域时可能会损失一些细节信息，因为它使用了平均滤波器进行正则化处理。
总之，SRAD降噪原理是基于局部自适应阈值和正则化方法的图像降噪算法。
它通过选择合适的阈值来抑制噪声，并采用正则化方法来平滑图像，从而实现对图像的降噪处理。
这种算法在图像处理领域具有一定的实用价值，可应用于图像去噪、图像增强等方面。
图像去噪算法及其应用
图像去噪算法及其应用图像去噪算法是数字图像处理领域中的一个重要分支，其主要任务是将图像中的噪声去除，以提高图像的质量和清晰度。
随着计算机技术的不断发展和普及，图像去噪算法也得到了广泛的应用。
本文将介绍图像去噪算法的基本原理及其在实际应用中的一些案例。
一、图像去噪算法的基本原理图像去噪算法的基本原理是利用数字图像处理技术，对图像进行滤波处理，去除噪声。
滤波有很多种方法，其中比较常见的有均值滤波、中值滤波、小波变换等。
以下分别介绍一下这几种方法的原理及其适用范围：1.均值滤波均值滤波是一种常见的线性平滑滤波方法，其原理是用像素周围的颜色平均值来代替该像素的颜色。
具体实现时，使用一个固定大小的矩形来计算像素的平均值，然后将平均值作为新的像素值。
均值滤波的优点是计算简单，但是对于图像中的高斯噪声、脉冲噪声等较强的噪声，效果不太好。
2.中值滤波中值滤波是一种非线性滤波方法，其原理是用像素周围的颜色中位数来代替该像素的颜色。
中值滤波的优点是能有效去除图像中的椒盐噪声、斑点噪声等，但对于高斯噪声、周期噪声等较强的噪声，效果不佳。
3.小波变换小波变换是一种用于分析非平稳信号的数学工具，也被广泛应用于图像处理领域。
通过小波变换，我们可以将图像分解成不同频率的子图像，然后在每个子图像上进行处理，最后将所有子图像合并为一个图像。
小波变换具有良好的局部性和多尺度特性，能够有效地去除不同类型的噪声。
二、图像去噪算法的应用案例1.医学图像处理医学图像处理是图像处理领域的一个重要应用领域，其主要任务是对医学图像进行分析、处理和诊断，以辅助医生对疾病进行诊断和治疗。
在医学图像处理中，图像去噪算法常常被应用于CT、MRI等医学影像数据的预处理，以提高其清晰度和准确性。
2.视频图像处理随着数字化技术的发展，视频图像处理在娱乐、教育、安防等领域得到了广泛的应用。
在视频图像处理中，图像去噪算法的主要任务是去除视频中的噪声和干扰，以提高图像的清晰度和稳定性，从而为后续处理提供更加可靠的基础。
图像处理中的图像去噪与图像增强技术
图像处理中的图像去噪与图像增强技术图像处理是一门广泛应用于多个领域的技术，其中图像去噪与图像增强技术是其中重要的两大方向。
图像去噪是指在图像处理过程中，将图像中的噪声去除，从而提高图像的质量和清晰度；而图像增强则是指通过各种算法和技术手段，改善图像的视觉效果，使得图像更加美观和易于分析。
本文将围绕图像去噪与图像增强技术展开，深入探讨它们的原理、应用与未来发展方向。
第一章：图像去噪技术1.1图像噪声的来源与分类图像噪声是指在采集、传输、存储等过程中由于各种因素引起的图像中的无意义的像素值。
图像噪声的来源主要包括传感器本身的噪声、传输过程中的干扰、存储设备的误差等。
根据噪声的性质，可以将图像噪声分为加性噪声、乘性噪声等不同类型。
1.2常用的图像去噪技术目前，常用的图像去噪技术包括空域滤波、频域滤波、小波去噪、基于深度学习的去噪等。
空域滤波是最早被应用于图像去噪的技术之一，主要包括均值滤波、中值滤波等。
频域滤波则通过利用图像的频谱信息，对图像进行滤波。
小波去噪利用小波变换的多尺度分析特性，可以有效地去除图像中的不同尺度的噪声。
基于深度学习的去噪技术则是近年来兴起的一种新技术，通过训练深度神经网络，可以实现高效的图像去噪效果。
1.3图像去噪技术的应用图像去噪技术在各个领域都有着广泛的应用。
在医学影像领域，图像去噪技术可以帮助医生更准确地诊断疾病；在无人驾驶领域，图像去噪技术可以提高驾驶辅助系统的精度和可靠性；在工业检测领域，图像去噪技术可以帮助工程师更准确地检测产品的质量等。
1.4图像去噪技术的挑战与发展方向尽管图像去噪技术取得了显著的进展，但是在实际应用中仍然存在一些挑战。
例如，对于复杂场景中的图像，传统的图像去噪技术往往效果不佳；另外，图像去噪技术的算法复杂度较高，需要大量的计算资源。
未来，如何进一步提高图像去噪技术的鲁棒性和实时性将成为重点研究方向。
第二章：图像增强技术2.1图像增强技术的分类图像增强技术根据不同的目的，可以分为对比度增强、边缘增强、细节增强等不同类型。
图像去噪的原理及实现
图像噪声图像在摄取或传输时所受的随机信号干扰，表现为图像信息或者像素亮度的随机变化。
一张图像通常会包含很多噪声，很多时候将图像噪声看成是多维随机过程。
·噪声来源①图像在拍摄时不够明亮、亮度不够均匀；②电路各元器件自身噪声和相互影响；③传感器长期工作温度过高等。
·常见噪声高斯噪声：高斯噪声又称为正态噪声，在噪声图像的统计直方图上呈正态分布。
高斯噪声对原图像的影响是随机，特别常见的一种噪声。
椒盐噪声：脉冲噪声又称为椒盐噪声，因为用椒盐来命名特别形象。
它是一种随机出现的黑点（胡椒）或者白点（盐），前者是高灰度噪声，后者是低灰度噪声，一般两者同时出现在图像中。
·噪声的坏处①噪声污染的图像其可读性变差，清晰度变低；②可导致违规摄像头误判，有用可读点变少；③即便对图像进行去噪，其清晰度依然没有比不上原图。
·噪声处理空间域滤波：在原图像上直接进行数据运算，对像素的灰度值进行处理，常见算法有中值和均值滤波。
变换域滤波：对图像进行某种变换，将图像从空间域转换到变换域，再对变换域中的变换系数进行处理，再进行反变换将图像从变换域转换到空间域。
有傅立叶变换和小波变换等方法。
偏微分方程：过随时间变化的更新，使得图像向所要得到的效果逐渐逼近。
可以在去除噪声的同时，很好的保持边缘。
变分法：确定图像的能量函数，通过对能量函数的最小化工作，使得图像达到平滑状态。
·常见噪声处理算法均值滤波算术均值滤波：滤出加性噪声，但丢失细节算术均值滤波器就是简单的计算窗口区域的像素均值，然后将均值赋值给窗口中心点处的像素几何均值滤波：更好保护细节滤波后图像的像素由模板窗口内像素的乘积的1/mn幂给出。
中值滤波把数字图像或数字序列中一点的值用该点的一个邻域中各点值的中值代替，让周围像素的值接近真实值，从而消除孤立的噪声点。
·利用MATLAB实现图像去噪利用MATLAB图像处理工具箱的imfilter函数实现均值滤波和中值滤波。
图像去噪算法在工业检测中的应用
图像去噪算法在工业检测中的应用随着工业技术不断地向前发展，人们对工业品质的要求也越来越高。
在工业检测中，图像去噪算法能够去掉图像中的噪声，从而提高检测的准确性与稳定性。
本文将介绍图像去噪算法在工业检测中的应用。
一、图像去噪算法的基本原理图像去噪算法是一种用于去掉数字图像中的噪声的方法。
噪声可以被理解为随机非结构性的信号，而图像则可以被看作是大量的色彩和像素值组成的数字信号。
为了去除图像中的噪声，研究人员们提出了很多图像去噪算法。
其中最常见的是基于滤波和小波变换的方法。
基于滤波的图像去噪算法使用线性滤波器对图像进行滤波处理。
通过将一系列的像素值组合成一个矩阵，利用各种不同的滤波器（例如中值滤波器、高斯滤波器等）对这些矩阵进行处理，最终得到一个干净的图像。
而小波变换则是一种更加复杂的方法，其利用一个称为小波基函数的函数来分析图像中的特定频率范围。
通过使用这个函数，可以将图像分解成不同大小的细节级别，并在这些级别上进行噪声去除处理。
二、图像去噪算法在工业检测中的应用1. 机器视觉检测机器视觉检测是采用摄像头拍摄物体图像后，通过计算机图像处理的方式自动判断产品是否合格的一种工业检测方法。
对于一些不规则、复杂的产品，很难用人工检测方法来完成，这时候机器视觉检测就派上用场了。
图像去噪算法能够去除图像中的噪声，从而提高机器视觉的准确性与稳定性。
2. 智能交通系统智能交通系统是一种大型、复杂的工业系统，其中图像处理是其重要组成部分之一。
通过在道路上布置摄像头，可以获取车辆信息、车牌号码等，并进行图像识别。
在这个过程中，图像去噪算法可以去掉摄像头采集的噪声，从而保证图像识别的准确性。
3. 智能制造在现代制造业中，面向批量生产与个性化定制的要求越来越高，这也就要求对生产制品的检测要求更加严格。
图像处理技术可以用来监测各项工业检测数据，对于不合格品标记或直接清除，确保行业生产工艺的高效性和标准化质量水平。
图像去噪算法能够去除图像中的噪声，从而提高生产制品的检测准确率，保证生产的质量。
图像的降噪的原理及应用
图像的降噪的原理及应用摘要对于图像降噪，其目的在于提高图像信噪比，最大限度保持图像的原有信息。
常用的图像降噪方法是采用平滑滤波器降低图像噪声，本文主要介绍降噪原理及应用。
关键词降噪；平滑滤波器；减少杂色滤镜图像在采集、传输、接收过程，均处在复杂的外部环境中，存在各种干扰，一般都会受到噪声的影响，继而影响到输入、输出环节，从而导致图像质量下降，不止会导致图像的分辨率降低，同时图像原本精细的结构也会遭到破坏，这样对于图像的后续处理时极为不利的，因而有效的抑制噪声，对于图像的应用有着至关重要的作用。
[1]本文主要介绍降噪的原理及PHOTOSHOP中常用的降噪滤镜。
1 噪声产生的原因产生噪声一般有内、外两种原因，外因一般是指由自然物体产生的电磁干扰或经电源窜进系统内部而引起的噪声，例如天体放电现象、电器设备引起的噪声等；内因则包括：1）光电粒子随机运动产生的噪声；2）电器内部的机械运动导致电路抖动，引起电流变化，从而产生噪声；3）系统内部电路引起的噪声，例如电流引入的交流噪声、偏转系统引起的噪声等；4）材料器械本身引起的噪声，尽管随着材料科学的发展，这些噪声有望减少，但是完全避免是不可能的。
2 常见噪声分类图像噪声如果从统计理论分类，可以分为平稳噪声和非平稳噪声两类，前者其统计特性不随时间变化而变化，后者则相反。
按噪声幅度分可分为4类：1）椒盐噪声（脉冲噪声）2）指数分布噪声；3）瑞丽噪声；4）正态噪声（高斯噪声）。
根据噪声源可分为两类：1）光电子噪声；2）电子噪声。
3降噪的基本原理图像降噪的目的是调高提高图像的信噪比，使图像的应用特征突出。
对于一副图像，图像信号和噪声信号的能量在频域上分布是不同的，其中噪声能量主要分布在高频区域，而图像能量主要分布在低频区域，基于这一点我们可以分离噪声。
[2]一般情况下，采用平滑滤波器对图像进行降噪处理。
滤波的本义是指信号有各种频率之分，过滤掉不需要的成分，即图像中的噪声，保留下需要的成分，这就是滤波的目的，也是过程。
全变分去噪原理
全变分去噪原理全变分去噪原理是一种常用的图像去噪方法。
该方法的核心思想是通过优化一个全变分能量函数，实现对图像中噪声的去除。
下面将按照以下步骤详细解释该原理。
第一步，定义全变分能量函数。
该函数的定义如下：E(u) = λ∫∫|∇u(x, y)|dxdy + ∫∫(u(x, y) - f(x,y))^2dxdy其中，u(x,y)是待求的平滑图像，f(x,y)是带噪声的图像，∇u(x,y)是u(x,y)的梯度，λ是一个非负常数。
第一项是全变分正则化项，其作用是惩罚图像较大梯度的区域，以达到平滑图像的目的。
第二项是数据项，其作用是使平滑图像与带噪声图像尽可能接近。
第二步，通过最小化全变分能量函数求解平滑图像u(x,y)。
该步骤可采用各种优化方法实现，如梯度下降法、共轭梯度法等。
第三步，根据求解出的平滑图像u(x,y)，进行噪声去除。
去噪后的图像可通过以下公式计算得出：f'(x,y) = f(x,y) - u(x,y)其中，f'(x,y)为去噪后的图像，f(x,y)为原始带噪声图像，u(x,y)为求解得到的平滑图像。
全变分去噪原理的优点是对于各种噪声类型均具有较好的适用性，并且能够在保持图像细节信息的同时去除噪声。
但其代价是计算复杂度较高，需要大量时间和计算资源。
另外，当图像中存在大量纹理信息时，该方法有时会出现失真现象。
总之，全变分去噪原理是一种广泛应用的图像去噪方法，其利用全变分能量函数对图像进行正则化和数据项的优化，能够有效地去除多种类型的噪声。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的算法并进行适当的调参，以达到最优的去噪效果。
ps 里去除噪点的原理
ps 里去除噪点的原理
PS里去除噪点的原理主要是通过图像处理技术来减少或消除图像中的噪点，从而提高图像的清晰度和质量。
具体来说，去除噪点主要依赖于以下几个原理：
1. 噪声检测：首先需要检测图像中的噪声，这通常是通过比较周围像素的亮度或颜色信息来实现的。
如果某个像素的亮度或颜色与周围像素显著不同，则可能被视为噪声。
2. 噪声平滑：一旦检测到噪声，就可以使用各种平滑算法来减少或消除它。
这些算法可以通过平均周围的像素值来减少噪声，或者使用更复杂的算法，如中值滤波或自适应滤波。
3. 细节增强：在去除噪声的同时，有时还需要增强图像的细节。
这可以通过各种细节增强算法来实现，例如使用拉普拉斯算子或高斯算子来增强图像的边缘和细节。
4. 色彩校正：在某些情况下，噪声可能会导致颜色失真。
因此，在去除噪声后，可能还需要进行色彩校正，以确保图像的颜色看起来自然和准确。
总之，PS里去除噪点的原理主要是通过检测、平滑、增强和校正等技术来
减少或消除图像中的噪声，从而提高图像的质量和清晰度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图像去噪
甘俊霖
噪声是图像干扰的重要原因。
一副图像在实际应用中可能存在各种各样的噪声，这些噪声可能在传输中产生，也可能在量化等处理中产生。
因此，正是为了处理这种问题，是有噪声的图片变得更加清晰，人们研究出各种各样的方式去除图像中的噪声。
首先，为了让本报告易懂，我先解释几个名词的含义。
线性滤波算法：利用图像原始的像素点通过某种算术运算得到结果像素点的滤波算法，如均值滤波、高斯滤波，由于线性滤波是算术运算，有固定的模板，因此滤波器的算法函数是确定并且唯一的。
非线性滤波算法：原始数据域处理结果数据之间存在的是一种逻辑关系，即采用逻辑运算实现的，如最大值滤波器、最小值滤波器、中值滤波器，通过比较领域内灰度值大小来实现的，它没有固定的模板和特定的转移函数。
高斯噪声：噪声服从高斯分布，即某个强度的噪声点个数最多，离这个强度越远噪声点越少，且这个规律服从高斯分布。
高斯噪声是一种加性噪声，即噪声直接加到原图像上，因此可以采用线性滤波器滤除掉。
椒盐噪声：类似把胡椒和盐撒到图像上，因此得名，是一种在图像上出现很多白点或黑点的噪声。
椒盐噪声可以认为是一种逻辑噪声，采用线性滤波器滤除的结果不好，一般采用中值滤波器滤波可以得到较好的结果。
白噪声：指在较宽的频率范围内，各等带宽的频带所含的噪声能量相等。
由于白光是各个频率的单色光混合的，因此我们把这种性质叫做“白色的”，就把这种噪声称作白噪声。
现在介绍，我采用的去噪算法。
（1）均值滤波：均值滤波是典型的线性滤波算法。
其采用的主要方法为领域平均法，即对待处理的某个像素点（x，y），选择一个模板，该模板由其近邻的若干像素组成，求模板中所有像素的均值，再把该均值赋予当前像素点（x，
y）。
优点：通过基本原理我们可以看出，它算法设计简单，处理速度快，很适用于去除通过扫描得到的图像中的颗粒噪声，能有效抑制噪声。
缺点：不能很好德保护图像细节，从而使图片变得模糊。
（2）维纳滤波：它能根据图象的局部方差来调整滤波器的输出,局部方差越大,滤波器的平滑作用越强。
它的最终目标是使恢复图像f^(x,y)与原始图像f(x,y)的均方误差e2=E[(f(x,y)-f^(x,y)2]最小。
该方法的滤波效果比均值滤波器效果要好,对保留图像的边缘和其他高频部分很有用,不过计算量较大。
维纳滤波器对具有白噪声的图象滤波效果最佳。
优点：适应面广，去噪效果好，正常情况下比均值去噪的效果要好。
缺点：算法复杂，处理效率不高。
（3）中值去噪：它是一种常用的非线性平滑滤波器,其基本原理是把数字图像或数字序列中一点的值用该点的某个领域中各点值的中值代换，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。
优点：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象的统计特性,这也带来不少方便。
缺点：对一些细节多,特别是点、线、尖顶细节较多的图象不宜采用中值滤波的方法。
下面介绍我的实现方法：我利用的工具是matlab，程序也是通过matlab 编写的*.m文件（在附件中），由于编写的是GUI，所以还有fig文件，在matlab 下面运行untitled.m文件就能开始这个程序，同时我也用matlab的MCR生成了一个exe文件，安装了MCR后也能运行这个程序。
这里我将重点介绍我的程序运行过程，并通过程序得出一些结果：
首先如图1-1所示，为其首界面：
图1-1初始界面截图
这里我们首先添加一张图片，单击“选择图片”按钮，添加完图片后，就会弹出图1-2，1-3 , 1-4的界面：
图1-2未添加噪声的图片截图
图1-3添加高斯噪声图片截图
图1-4添加椒盐噪声图片截图
单击“均值去噪”按钮后，程序就会对上面两种添加噪声后的图片进行均值去噪，如图1-5为去高斯噪声处理结果：
图1-5均值滤波去高斯噪声结果截图
由上图所示均值去噪模板越大，去噪效果越好，同时越模糊。
下面展示均值滤波去椒盐噪声结果，如图1-6所示：
图1-6均值滤波去椒盐噪声结果截图
由上图可知，均值滤波处理椒盐噪声能力一般，而且还会导致图片模糊，因此椒盐噪声不采用均值滤波。
下面介绍维纳去噪的实验结果，单击“维纳去噪”按钮后，程序就会对上面
两种添加噪声后的图片进行维纳去噪，如图1-7为去高斯噪声处理结果，图1-8为去椒盐噪声处理结果：
图1-7维纳滤波去高斯噪声结果截图
图1-8维纳滤波去椒盐噪声结果截图
由上面两图可知，维纳去噪去除高斯噪声的效果比均值去噪要好，模糊现象好很多，而且去噪窗口越大效果越好。
但是对于椒盐噪声，它的去噪效果很一般，因此去除椒盐噪声不采用这种方式。
虽然目前没采用进行试验测试，但通过它的
算法可知，它去噪效率低于均值去噪的，因此，当处理图片较少时采用维纳去噪，较多时采用均值去噪。
单击“中值去噪”按钮后，程序就会对上面两种添加噪声后的图片进行中值去噪，如图1-9为中值滤波去高斯噪声处理结果，图1-10为中值滤波去椒盐噪声处理结果。
由下两图可知，我们知道中值去噪是模板越大，去噪声效果不一定好，如图1-10，模板越大它反而变得更加模糊，相反模板为3*3的效果最好，同时它处理高斯噪声效果并不理想，可以说很差，去噪效果基本没有，因此去高斯噪声我们不采用中值滤波，但处理椒盐噪声效果非常好，基本达到了图像的完整还原。
同时我们也可以发现，它对线、点等的处理效果不好，如图1-10里面红线标记的位置，那个线条基本都被滤除掉了。
图1-9中值滤波去高斯噪声结果截图
图1-10中值滤波去椒盐噪声结果截图
最后为了更好查看3种方法的去噪效果，将三种去噪结果放到一起，单击“三种方法比较”按钮，出现如图1-11的处理结果：
图1-8 三种去噪声结果比较截图
以上描述这些是我这段时间的工作汇报，目前的工作如此。
之后的工作方向是采用matlab生成dll文件，然后采用C++语言来编写程序，调用该dll文件，实现图像的去噪。