基于改進三維塊匹配算法的圖像去噪研究
發(fā)布時間:2022-02-20 22:25
圖像在形成、傳輸和掃描過程中,常因外部和內(nèi)部干擾導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降,影響圖像視覺效果,這對圖像邊緣提取、圖像分割、圖像識別等后續(xù)處理帶來嚴重影響。圖像去噪是圖像處理的前提,圖像去噪的目地是在保留圖像邊緣、紋理細節(jié)等有用信息的基礎(chǔ)上盡可能地去除噪聲。三維塊匹配算法(Block-matching and 3D Filtering,BM3D)是當前圖像處理領(lǐng)域最好的去噪算法之一,但是它在處理圖像的邊緣和紋理信息時,在圖像邊緣會出現(xiàn)邊緣振鈴效應(yīng)。為了解決BM3D算法在處理圖像邊緣上的不足,論文提出了一種改進算法。首先對噪聲圖像進行各向異性擴散濾波,以獲得平滑并保留邊緣后的圖像:然后利用Sobel算子提取出圖像的平滑區(qū)域和邊緣區(qū)域,在算法的塊匹配分組階段,對于圖像平滑區(qū)域,使用傳統(tǒng)BM3D算法中沿垂直和水平方向來搜索相似塊;對于圖像邊緣區(qū)域,使用沿垂直和邊緣方向來搜索相似塊。這樣可以在塊匹配分組階段避免錯誤分組,最終圖像的邊緣信息得以保留。同時,由于在搜索鄰域時傳統(tǒng)BM3D算法采用形狀固定的正方形搜索窗口,當窗口不適應(yīng)圖像特征時,會導(dǎo)致去噪性能下降。論文采用不同形狀的塊來適應(yīng)圖像的細節(jié)特征,這樣能...
【文章來源】:云南大學云南省211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
1.3.1 論文主要研究內(nèi)容
1.3.2 論文創(chuàng)新點
1.4 本文組織架構(gòu)
第二章 去噪算法概述
2.1 噪聲分類
2.2 空間域去噪算法
2.2.1 均值濾波
2.2.2 中值濾波
2.2.3 維納濾波
2.3 變換域去噪算法
2.3.1 傅里葉變換
2.3.2 小波變換
2.4 BM3D去噪算法
2.4.1 基礎(chǔ)估計
2.4.2 最終估計
2.4.3 BM3D算法局限性
2.4.4 BM3D算法局限性解決方法
2.5 圖像質(zhì)量評價標準
2.5.1 客觀評價
2.5.2 主觀評價
2.6 本章小結(jié)
第三章 改進BM3D去噪算法
3.1 各項異性擴散濾波
3.2 圖像邊緣提取方法
3.3 改進BM3D算法實現(xiàn)
3.3.1 塊匹配分組
3.3.2 協(xié)同濾波
3.3.3 聚合
3.4 計算復(fù)雜度
3.5 本章小結(jié)
第四章 實驗結(jié)果及應(yīng)用分析
4.1 基于改進算法的高斯噪聲去噪
4.1.1 各向異性擴散濾波結(jié)果
4.1.2 圖像平滑區(qū)域和邊緣區(qū)域的劃分
4.1.3 相似塊數(shù)量、結(jié)構(gòu)相似度對比
4.1.4 實驗結(jié)果和分析
4.2 基于改進算法的接觸網(wǎng)圖像去噪
4.3 基于改進算法的椒鹽噪聲去噪
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 論文工作展望
參考文獻
在校期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進BM3D算法的椒鹽噪聲去噪[J]. 肖佳,張俊華,梅禮曄. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(21)
[2]改進的雙閾值小波去噪方法[J]. 朱慶垚,余諒. 現(xiàn)代計算機(專業(yè)版). 2018(05)
[3]方向擴散方程修正BM3D圖像去噪改進算法[J]. 馮象初,李曉暉,王衛(wèi)衛(wèi),賈西西. 西安電子科技大學學報. 2017(05)
[4]一種基于BM3D的接觸網(wǎng)圖像自適應(yīng)去噪新方法[J]. 王燕,李曉燕,母秀清,王英. 鐵道學報. 2016(04)
[5]基于空間域的圖像去噪方法比較研究[J]. 王文慶,晏婷. 西安郵電學院學報. 2012(02)
[6]邊緣檢測Prewitt算子的改進算法[J]. 楊道普,馬秋禾,石磊. 測繪科學. 2008(S3)
[7]用于圖像處理的自適應(yīng)中值濾波[J]. 張旭明,徐濱士,董世運. 計算機輔助設(shè)計與圖形學學報. 2005(02)
博士論文
[1]基于維納濾波的圖像去噪算法研究[D]. 張小波.西安電子科技大學 2014
碩士論文
[1]基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的敦煌壁畫數(shù)字化修復(fù)技術(shù)的研究[D]. 曹源.西北師范大學 2017
[2]運動模糊圖像盲復(fù)原技術(shù)研究[D]. 何宇龍.國防科學技術(shù)大學 2016
本文編號:3635929
【文章來源】:云南大學云南省211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
1.3.1 論文主要研究內(nèi)容
1.3.2 論文創(chuàng)新點
1.4 本文組織架構(gòu)
第二章 去噪算法概述
2.1 噪聲分類
2.2 空間域去噪算法
2.2.1 均值濾波
2.2.2 中值濾波
2.2.3 維納濾波
2.3 變換域去噪算法
2.3.1 傅里葉變換
2.3.2 小波變換
2.4 BM3D去噪算法
2.4.1 基礎(chǔ)估計
2.4.2 最終估計
2.4.3 BM3D算法局限性
2.4.4 BM3D算法局限性解決方法
2.5 圖像質(zhì)量評價標準
2.5.1 客觀評價
2.5.2 主觀評價
2.6 本章小結(jié)
第三章 改進BM3D去噪算法
3.1 各項異性擴散濾波
3.2 圖像邊緣提取方法
3.3 改進BM3D算法實現(xiàn)
3.3.1 塊匹配分組
3.3.2 協(xié)同濾波
3.3.3 聚合
3.4 計算復(fù)雜度
3.5 本章小結(jié)
第四章 實驗結(jié)果及應(yīng)用分析
4.1 基于改進算法的高斯噪聲去噪
4.1.1 各向異性擴散濾波結(jié)果
4.1.2 圖像平滑區(qū)域和邊緣區(qū)域的劃分
4.1.3 相似塊數(shù)量、結(jié)構(gòu)相似度對比
4.1.4 實驗結(jié)果和分析
4.2 基于改進算法的接觸網(wǎng)圖像去噪
4.3 基于改進算法的椒鹽噪聲去噪
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文工作總結(jié)
5.2 論文工作展望
參考文獻
在校期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進BM3D算法的椒鹽噪聲去噪[J]. 肖佳,張俊華,梅禮曄. 計算機工程與應(yīng)用. 2018(21)
[2]改進的雙閾值小波去噪方法[J]. 朱慶垚,余諒. 現(xiàn)代計算機(專業(yè)版). 2018(05)
[3]方向擴散方程修正BM3D圖像去噪改進算法[J]. 馮象初,李曉暉,王衛(wèi)衛(wèi),賈西西. 西安電子科技大學學報. 2017(05)
[4]一種基于BM3D的接觸網(wǎng)圖像自適應(yīng)去噪新方法[J]. 王燕,李曉燕,母秀清,王英. 鐵道學報. 2016(04)
[5]基于空間域的圖像去噪方法比較研究[J]. 王文慶,晏婷. 西安郵電學院學報. 2012(02)
[6]邊緣檢測Prewitt算子的改進算法[J]. 楊道普,馬秋禾,石磊. 測繪科學. 2008(S3)
[7]用于圖像處理的自適應(yīng)中值濾波[J]. 張旭明,徐濱士,董世運. 計算機輔助設(shè)計與圖形學學報. 2005(02)
博士論文
[1]基于維納濾波的圖像去噪算法研究[D]. 張小波.西安電子科技大學 2014
碩士論文
[1]基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的敦煌壁畫數(shù)字化修復(fù)技術(shù)的研究[D]. 曹源.西北師范大學 2017
[2]運動模糊圖像盲復(fù)原技術(shù)研究[D]. 何宇龍.國防科學技術(shù)大學 2016
本文編號:3635929
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