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基于偏微分方程的图像降噪算法研究.kdh
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上传时间: 2011-05-09
详细说明： 数字图像作为媒介，已经成为信息时代不可或缺的信息来源。实际获得的图像在 形成，传输，接收和处理的过程中，不可避免的存在各种类型的干扰。噪声恶化了图 像质量，使图像模糊，特征淹没，给边缘检测，图像分割，特征提取，图像的压缩和 编码等这些后继分析带来困难。因此，滤除噪声，尽可能的复原原始图像是数字图像 处理中最重要、最基本的研究课题之一，具有重要的理论价值和实际意义。 近十年多来，偏微分方程（PDEs）的理论和方法在图像处理各领域的应用越来 越引起了人们的关注。本文在现有基于偏微分去噪模型的基础上，对模型的线性扩散、 非线性扩散和保真项进行了具体的研究，结合“自蛇”（self-snake）去噪模型，提出 了一种基于改进“自蛇”模型的图像去噪。主要完成的工作如下： (1)文中首先介绍了图像并讨论了图像去噪的意义，研究了图像的噪声类型以及 传统的图像去噪方法，说明了应用偏微分理论进行图像去噪的优点。传统的图像去噪 方法存在一个缺陷，在滤除噪声的同时也会模糊图像，使一些图像的纹理、边缘等重 要信息丢失。而使用基于偏微分方程的图像去噪方法不仅可以滤除图像的噪声，同时 还可以保护图像的细节信息，并具有一定的稳定性。灵活多样的数值方案也为图像去 噪处理的数值计算给予极 大的帮助。 (2)文中首先对前人提出的经典的变分图像去噪模型：线性热扩散模型、P-M模 型，TV模型，“自蛇”模型分析了它们的优缺点，选择“自蛇”模型进行深入研究， 结合TV模型的保真项和方向曲率模值，然后提出了一种基于改进“自蛇”模型的图 像去噪方法，并对改进的模型进行离散化和数值实现。 (3)对上述的图像去噪模型用MATLAB进行仿真实验，通过图像质量的客观和 主观评价方法进行评价分析。实验结果表明用该方法能在保持细节信息的基础上，对 图像进行高PNSR值的滤波去噪，同时尽可能的缩短算法运行时间，通过理论分析和 对比试验表明，改进后的模型具有较好的去噪效果。 最后，对本文所做的工作进行总结，并对改进模型中尚未解决的问题进行了展望。 ...展开收缩
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