图像噪声研究

1、1.选题目的和意义：随着信息时代计算机的日益普及，人们对数字图像的质量要求越来越高。但是数字图像在采集和传输的过程中，难免受到噪声污染，图像噪声是指妨碍人的视觉感知，或妨碍系统传感器对所接受图像信息源进行理解或分析的各种因素，也可以理解为真实信号与理想信号之间存在的偏差12。本文首先介绍了图像、数字图像、图像处理、数字图像处理的概念，然后分析了均值滤波、中值滤波、灰度最小方差均值滤波、K近邻平滑（均值、中值）滤波器等去噪方法，最后用MATLAB实现了几种常用的算法。均值滤波方法只是将某点出现的噪声强度，让周围的数据平均分担了，所得的结果是噪声幅值减小，中值滤波器对于很多种随机噪声都有很好的去噪

2、能力，理论上更适合椒盐噪声。灰度最小方差的均值滤波器就是为了保持图像的清晰，希望在进行平滑处理的同时，检测出景物的边界，然后只对噪声部分进行平滑处理。（均值、中值）滤波方法和上面的均值、中值滤波方法特点基本一样，不同的是，因为有了边界保持的作用，所以在去除椒盐噪声以及高斯噪声时，对图像的清晰度保持方面的效果非常明显。在不同软件中这几种方法的去噪有着不同的效果，比如在大家熟悉的图像处理软件ACDSEE、PHOTOSHOP中，在文中有详细介绍。2.主要研究内容(含论文提纲)：图像噪声是最常遇到的，图像噪声是指妨碍人的视觉感知，或妨碍系统传感器对所接受图像信息源进行理解或分析的各种因素，也可以理解为

3、真实信号与理想信号之间存在的偏差12。其特点为噪声的扫描变换、噪声与图像的相关性、噪声的迭加性。图像噪声来自很多方面，有来自于系统外部的干扰（如经过电磁波或电源窜进系统内部的外部噪声），也有来自于系统内部的干扰（如摄像机的热噪声，电器机械运动而产生的都得噪声等内部噪声），但大部分噪声都是随机的1。噪声是个十分关键的问题，若输入伴有较大噪声，必然影响之后的处理以及最终的处理结果。给我们的工作和生活带来不便。图像噪声大致可以分成两种，一种是噪声的幅值基本相同但噪声出现的位置是随机的，称为椒盐噪声。另一种是每一点都存在噪声，但噪声的幅值是随机分布的。从噪声幅值大小的分布统计来看，其密度函数有高斯型、

4、瑞利型，分别称为高斯噪声和瑞利噪声3。特别是在图像的输入、采集过程中，噪声是个十分关键的问题，若输入伴有较大噪声，必然影响之后的处理以及最终的处理结果。因此，任何一个良好的图像处理系统，无论是模拟处理还是计算机处理，无不把减少最前一级的噪声作为主攻目标。去噪处理已成为图像处理中极其重要的步骤。图像去噪是图像增强的重要组成部分，其思想就是在尽可能保留原始图像信息的前提下最大程度的剔除噪声图像.根据实际图像的特点、噪声的统计特征等特性，发展了各式各样的去噪方法。本文列举的去噪方法有均值滤波、中值滤波、灰度最小方差的均值滤波器、近邻平滑（均值、中值）滤波器。常用图像软件中如PHOTOSHOP ，AC

5、DSee都有去噪的功能，几种去噪方法在不同软件中对噪声的处理效果也不竟相同，文中也作了说明。本文以分析研究为主要目的，分为以下几个部分：1图像与数字图像1.1图像1.2数字图像2 图像处理与数字图像处理2.1图像处理报告2.2数字图像处理3 图像去噪3.1图像噪声3.2去噪方法3.2.1均值滤波3.2.2中值滤波3.2.3灰度最小方差的均值滤器3.2.4 K近邻平滑（均值、中值）滤波器4.1 MATLAB的介绍4.2 去噪算法MATLAB实现4.2.1均值滤波4.2.2中值滤波4.2.3灰度最小方差的均值滤器4.2.4 K近邻平滑（均值、中值）滤波器5.1常用图像软件介绍5.2常用软件的去噪5

6、.2.1两种常用软件的均值去噪比较5.2.2两种常用软件的中值去噪比较5.2.3两种常用软件的灰度最小方差的均值滤波比较5.2.4两种常用软件的K近邻平滑（均值、中值）滤波比较6总结参考文献1朱红等编著，2005：数字图像处理基础，北京市，科学出版社，2Kenneth R. Castleman，c2003： Digital image prosessing，北京:清华大学出版社.3何明一，卫保国，2008：数字图像处理，北京市，科学出版社。4贾永红，2003：数字图像处理，武汉大学出版社。5Liu Guohong,Gao Weiming,2004:Application and analysi

7、s about an improved arithmetics for median filtering image denoising,中国科技论文在线.6王慧琴，2006：数字图像处理，北京邮电大学。7徐立中，李士进，石爱业，2007数字图像的智能信息处理，北京市，国防工业出版社。8杨淑莹，2005：VC+图像处理程序设计，清华大学出版社。9张德丰，2009：数字图像处理，北京市，机械工业出版社。10赵春江，2009：C#数字图像算法典型实例，人民邮电出版社。11崔怡，2000：Matlab5.3实例详解，航空工业出版社。12孙宏琦; 施维颖; 巨永锋，2003：利用中值滤波进行图像处理，长安大学学报(自然科学版)，第2期。13美RafaelC.Gonzalez，美RichardE.Woods著，2003： 阮秋琦等译，数