基于方向信息噪声检测的自适应开关滤波算法

摘要

随着信息技术的发展，数字图像处理技术得到了越来越多的关注和应用。在实际应用中，由于设备、环境和通讯信道等因素的影响，使图像信号在产生、传输和记录中容易受到各种噪声的干扰，会对图像的视觉效果造成严重的破坏。数字图像滤波作为数字图像处理中重要的一支和研究热点，是一项非常重要的图像预处理步骤，具有十分重要的作用。
　　空域滤波是图像滤波中重要的一种方法，它主要包括线性滤波算法和非线性滤波算法。脉冲噪声是现实应用中最常遇到的噪声类型之一。对于脉冲噪声的滤除主要采用非线性滤波算法。作为非线性滤波算法中主要的方法——中值滤波算法，由于其实用简便，在很多领域都得到了广泛的应用。但是中值滤波算法对图像中所有像素点都进行中值滤除，不仅在滤波的同时改变了图像细节信息，还因为相同的平滑过程使图像变得比较模糊。为了修复被脉冲噪声污染的图像，人们提出了很多基于中值滤波算法的改进算法。但是，它们大多只能在低噪声密度下提供较好的滤波效果。即使有算法能在高噪声密度下达到较好的滤波性能，其运算时间却大幅度提高，难以满足实时性的要求。
　　本文提出了一种新型的基于28方向信息噪声检测的自适应开关滤波算法。该算法首先采用一个两级噪声检测机制来区分噪声点与信号点。此噪声检测机制包括极值检测和28方向检测。被划分为噪声的像素点将被自适应滤波窗口中的中值或均值取代，其中自适应滤波窗口由噪声密度决定。大量仿真结果表明，即使在高噪声密度下，该算法仍具有极低的噪声漏检率和噪声误检率。与其它现有经典算法相比，该算法无论在主观还是客观评价机制上都具有更好的滤波效果。此外，该算法创新性地优化了运算步骤，方法简便，实时性良好。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

第一节 图像滤波研究的目的和意义

第二节 图像滤波研究的历史和发展

第三节 论文研究内容

第四节 论文结构安排

第二章 数字图像处理基础理论

第一节 图像噪声

第二节 图像质量评价标准

2．3．1 主观评价机制

2．3．2 客观评价机制

第三节 本章小结

第三章 椒盐噪声滤波方法研究

第一节 均值滤波

第二节 中值滤波

第三节 开关中值滤波

第四节 自适应中值滤波

第五节 自适应开关中值滤波

第六节 双边界开关中值滤波

第七节 方向中值滤波

第八节 本章小结

第四章 新型算法原理与分析

第一节 引言

第二节 算法原理

4．2．1 28方向信息噪声检测机制

4．2．2 噪声处理

第三节 算法分析

第四节 本章小结

第五章 仿真实验与结果分析

第一节 滤波算法性能评价机制

第二节 视觉效果

第三节 检噪性能和滤噪性能

第四节 算法运行时间

第五节 本章小结

第六章 结论

第一节 总结

第二节 展望

参考文献

致谢

个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果