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五,图像恢复和重建

五,图像恢复和重建

2007-3-5

5.1 概述和分类

5.2 退化模型和对角化5.3 无约束恢复

5.4 有约束恢复

5.5 交互式恢复

5.6 几何失真校正

5.7 投影重建

概述和分类

图象恢复也称图象复,原图象恢复与图象增强相同之处是,它们都要得到在某种意义上改进的图象,或者说都希望要改进输入图象的视觉质量。图象恢复与图象增强不同之处是,图象增强技术一般要借助人的视觉系统的特性以取得看起来较好的视觉结果,而图象恢复则认为图象是在某种情况下退化或恶化了(图象品质下降了),现在需要根据相应的退化模型和知识重建或恢复原始的图象。换句话说,图象恢复技术是要将图象退化的过程模型化,并据此采取相反的过程以得到原始的图象。由此可见,图象恢复要根据一定的图象退化模型来进行。

在给定模型的条件下,图象恢复技术可分为无约束和有约束的两大类。根据是否需要外来于预,图象恢复技术又可分为自动和交互的两大类。另外根据处理所在域,图象恢复技术还可分为频域和空域两大类。许多图象恢复技术借助频域处理的概念,但越来越多的空域处理技术得到应用。

从广义的角度上来看图象恢复,它还可包括对在图象采集过程中产生的几何失真(畸变)进行校正以及根据对物体的多个投影重建图象的技术。前一种情况里将图象的几何失真看成一种退化,对其校正则看作是一种恢复过程。后一种情况里将图象的投影看作一种退化过程,而将重建图象作为一种恢复手段。

退化模型和对角化

5.2.1 退化模型

H 可有如下4个性质:

(1)线性:如果令k1和k2为常数,f1(x,y)和f2(x,y)为2幅输入图象,则:

(2)相加性:式(5.2.2)中如果kl=k2=1,则变成:

(3)一致性:式(5.2.2)中如果f2(x,y)=0,则变成:

上式指出线性系统对常数与任意输入乘积的响应等于常数与该输入的响应的乘积,

(4)位置(空间)不变性:如果对任意f(x,y)以及a和b,有:

线性系统的响应只与在该位置的输入值有关而与位置本身无关。

(1)图(a)是1种非线性退化的情况,摄影胶片的冲洗过程可用这种模型表示,摄影胶片的光敏特性是根据胶片上留下的银密度为曝光量的对数函数来表示的,光敏特性除中段基本线性外,两端都是曲线。

(2)图(b)表示的是1种模糊造成的退化。对许多实用的光学成象系统来说,由于孔径衍射产生的退化可用这种模型表示。

(3)图(c)表示的是1种目标运动造成的模糊退化。

(4)图(d)表示的是随机噪声的迭加,这也可看作1种具有随机性的退化。

退化模型的计算-对2个函数f(x)和h(x)进行均匀采样,其结果为尺寸A 和B的2个数组。扩展函数尺寸到M≥A+B-1

卷积的循环矩阵表示

H 阵计算

示例:1-D 退化系统计算-对A=4和B=3

,可取M=6。这时需要在f(x)后补2个

为零的元素,在A(z)后补3个为零的元

素,H 为6 x 6矩阵。

H 是1个循环矩阵(每行最后1项

等于下1行最前1项,最下1行最

后l 项等于第1行最前1项)

以上结果推广到

2-D

Hi 是1个循环矩阵

循环矩阵对角化

将H 的M 个本征矢量组成1个M x M 的矩阵W :

1.循环矩阵的对角化-循环矩阵H(设为M x M)的本征矢量和本征值分别为:对角矩阵D

其元素是H 的本征值,即D(K ,K)=λ(k)

2.

块循环矩阵的对角化

3.退化模型对角化的效果

大系统方程的

求解通过计算

MxN 的傅里叶

变换完成。

无约束和有约束恢复

在对n没有先验知识的情况下,需要寻找1个f的估计,使得H 在最小均方误差的意义下最接近f,即要使n的模或范数(norm)最小:

有约束恢复

选取的1个线性操作符Q ,使得║Q ║2最小。这个问题可用拉格朗日乘数法解决。

L是拉格朗日乘数,取s=1/L

-“冈书”翻译不准确

在一幅图像中惟一存在的退化是噪声, 当仅有加性噪声存在时,

可以选择空间滤波方法。在这一特殊情况下,图像的增强和复原几乎

是不可区别的。

均值滤波器

算术均值滤波器

几何均值滤波器

谐波均值滤波器

对于“盐”噪声效果更好

善于处理像高斯噪声

逆谐波均值滤波器

Q >0消除“胡椒”

Q <0消除“盐”

Q=0为算术均值滤波器

Q=-1为谐波均值

H 的冲激响应输入输出关系线性系统加性均匀性线性、位置不变的退化

“冈书”

有加性噪声的情况下,线性退化模型

H 是位置不变的

模型估计法-由于退化模型可解决图像复原问题,因此多年来一直在应用。在某些情况下,模型要把引起退化的环境因素考虑在内。例如,基于大气湍流的物理特性的退化模型。模型化的另一个主要方法是从基本原理开始推导一个数学模型。如均匀线性运动模糊。 1 图像观察估计法-观察包含简单结构的强信号区一小部分图像,像某一物体和背景的一部分g s (x,y) ,构建一个不模糊的图像

(x,y) ,假定噪声

效果可忽略。2试验估计法-使用与获取退化图像的设备相似的装置,理论上得到一个准确的退化估计。如利用相同的系统设置,由成像一个脉冲(小亮点)得到退化的冲激响应。

估计退化函数“冈书”

许多退化类型可近似表示为线性的位置不变过程。这一方法的优点在于广泛的线性系统理论工具对于解决图像复原问题很实用。非线性的与位置有关的技术,虽然更加普遍(通常会更加精确),但是它们会带来很多困难,常常没有解,或者解决计算问题时非常困难。

(a)可忽略的湍流,(b)剧烈

湍流,k=0.0025,(c)中等湍

流,k=0.001,(d)轻微湍流,k=0.00025

。模型估计法(例-大

气湍流模型)“冈书”试验估计法--如利用相同的系统设置,由成像一个脉冲(小亮点)得到退化的冲激响应G(u,v)。

脉冲的傅立叶变换为常数,A 为表示冲激强

度常数

系统辨识: 确定系统传递函数(参考K.R.Casteleman书)通过测试靶进行系统辨识

点源测试靶

正弦波测试靶

线测试靶

边缘测试靶

频率扫描测试靶

不需要对输出进行变换来计算

传递函数

输入非相关白噪声

图像辨识系统

根据退化的图像本身来确定退

化PSF:

点源

线

边缘

由退化图像频谱确定OTF

取大气湍流模型

因为N(u,v)是一个随机函数,而它的傅里叶变换未知。即使知道退化函数,也不能准确地复原未退化的图像。还有更糟的情况。如果退化H(u,v)是零或非常小的值,N(u,v)/H(u,v)会放大噪声影响。通常用恢复转移函数M(u,v) 5.3.1

逆滤波

用式<5.7.1)复原图.25(b).

全滤波的结果,(b)半径w 0为40时截

止H 的结果,(c)半径w 0为70时的结

果,(d)半径w

0为85时的结果

5.3 无约束恢复

可以解析地得到。如匀速直线运动造成的模糊。设有沿x 方向的运动,即xo(t)=ct /T

5.3.2 消除匀速直线运动模糊从模糊点源获得转移函数进行图象恢复

n 为整数时,H 在u = n /c 处为零。

无约束恢复-

对x 求导

设L =K c ,K 为整数

m 为x /c 的整数部分。这里g'(x)是已知的,所以要求得到f(x)就只需估计p(x)5.3.6式5.3.7式

低通滤波模拟退化图像

(5.3.16)定义从模糊图象直接估计p(x)上式右边第1项为未知,但当K 很大时接近f(·)的均值。设它为1个常数A 消除匀速直线运动模糊

当x 从0变到L 时,m 从0变到K-1。这样p 在

f(x)

的自变量从

0取到L 时重复K 次。现在对每个kc≤x<(k+1)c计算式(5.3.17),并将k=0,1,…,K-1的结果加起来得到

1/8,

即32个象素。

图(b)为取移动距离为32而得到的结果,图象得到了较好的恢复。图(c)和图(d)分别为取移动距离为

24和40而得到的结果,由于对运动速度估计得不准,所以恢复效果均不好。

消除匀速直线运动模糊-例

(5.8.1)中误差函数

的最小值在频域的解。

这个结果就是众所周

知的维纳滤波。通常

还叫做最小均方滤波

器,或最小二乘方误差

滤波器。

讨论综合了退化函数和噪声统计特征两个方面进行复原处理的方法。误差度量式-5.4.1 维纳滤波-维纳滤波的方法是一种统计方法。它用的最优准则基于图象和噪声各自的相关矩阵,所以由此得到的结果只是在平均意义上最优。

5.4 有约束恢复设R f 和R n 分别是f

和n 的相关矩阵

当处理白噪声时,谱|N(u,v)|2是一个常数,大大简化了处理过程。未退化图像的功率谱很少是已知的。当这些值未知或不能估计时,经常使用的方法是用下面的表达式近似:

a)

图5.25(b)(剧烈湍流,k=0.0025)的全逆滤波结果,(b)半径受

限的逆滤波结果,(c)维纳滤波的结果逆滤波和维纳滤波的比较

(1)如果s =1,方括号中的项就是维纳滤波器;

(2)如果。是变量,就称为参数维纳滤波器;

(3)当没有噪声时,Sn(u,v)=0,维纳滤波器退化成5.3.1小节的理想逆滤波器

由式(5.2.40)-通式

5.4.1(b)所示1

列图为用逆滤

波方法分别进

行恢复得到的

结果。图5.4.1

(c)所示1列图

为用维纳滤波

方法分别进行

恢复得到的结

果。逆滤波和维纳滤波的比较卷积产生模糊,再迭加零均值,方差分

别为8,16和32的高斯随机噪声

退化生态系统恢复与重建的研究进展_白降丽

浙江林学院学报 2005,22(4):464~468 Journal of Zhe jiang Forestry C ollege 文章编号:1000-5692(2005)04-464-05 退化生态系统恢复与重建的研究进展 白降丽1,彭道黎1,庾晓红2 (1.北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京100083;2.四川农业大学林学园艺学院,四川雅安625014) 摘要:如何保护好现有的健康生态系统,并恢复和重建退化的生态系统,已成为生态系统研 究的热点问题之一。在介绍退化生态系统及其恢复与重建等概念的基础上,讨论了退化生态 系统恢复与重建的目标、基本原则、方法以及程序,并进一步阐述了退化森林生态系统、退 化草地生态系统、退化湿地生态系统、废矿地、退化海岛生态系统、退化水生生态系统等恢 复与重建的研究进展。指出了退化生态系统恢复与重建的研究趋势,主要包括生态系统退化 的预测预报机制的研究,退化生态系统恢复过程和机理的研究,退化生态系统恢复与重建的 关键技术体系研究,退化生态系统恢复与重建的评价标准、评价方法、评价技术和评价指标 体系研究以及退化生态系统恢复与区域经济可持续发展关系研究。参47 关键词:恢复生态学;退化生态系统;恢复与重建;研究进展 中图分类号:S718.5 文献标识码:A 人类在改造利用自然的过程中,伴随着对自然环境产生的负面影响。长期的工业污染,大规模的森林砍伐以及将大范围的自然生境逐渐转变成农业和工业景观,形成了以生物多样性低、功能下降为特征的各式各样的退化生态系统(degraded ec osystem)。这些变化都严重威胁到人类社会的可持续发展。因此,如何保护现有的自然生态系统,综合整治与恢复已退化的生态系统,以及重建可持续的人工生态系统,已成为摆在人类面前亟待解决的重要课题。 1 几个相关概念 1.1 退化生态系统 陈灵芝等[1]认为退化生态系统是指生态系统在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的系统。章家恩等[2]认为退化生态系统是一类病态的生态系统,是指生态系统在一定的时空背景下,在自然因素和人为因素,或者在二者的共同干扰下,生态要素和生态系统整体发生的不利于生物和人类生存的量变和质变,其结构和功能发生与其原有的平衡状态或进化方向相反的位移(displacement),具体表现为生态系统的基本结构和固有功能的破坏或丧失,生物多样性下降,稳定性和抗逆能力减弱,系统生产力下降。这类系统也被称之为“受害或受损生态系统(damaged ecosystem)”。 不同的学者对退化生态系统类型的划分是不同的。余作岳等[3]将退化生态系统分为裸地、森林采伐迹地、弃耕地、沙漠化地、采矿废弃地和垃圾堆放场等类型。章家恩等[2]认为退化生态系统应分为 收稿日期:2004-09-09;修回日期:2005-03-28 基金项目:“十五”国家科技攻关项目(2001BA510B) 作者简介:白降丽,博士研究生,从事森林生态学研究。E-mail:bjl wtx@s https://www.doczj.com/doc/5b6555622.html,

图像复原方法综述

图像复原方法综述 1、摘要 图像是人类视觉的基础,给人具体而直观的作用。图像的数字化包括取样和量化两个步骤。数字图像处理就是将图像信号转换成数字格式,并利用计算机进行加工和处理的过程。 图像复原是图像处理中的一个重要问题,对于改善图像质量具有重要的意义。解决该问题的关键是对图像的退化过程建立相应的数学模型,然后通过求解该逆问题获得图像的复原模型并对原始图像进行合理估计。 本文主要介绍了图像退化的原因、图像复原技术的分类和目前常用的几种图像复原方法,详细的介绍了维纳滤波、正则滤波、LR算法和盲区卷积,并通过实验证明了该方法的可行性和有效性。 关键词:图像退化、图像复原、维纳滤波、正则滤波、LR算法、盲区卷积、 2、图像复原概述 在图像的获取、传输以及保存过程中,由于各种因素,如大气的湍流效应、摄像设备中光学系统的衍射、传感器特性的非线性、光学系统的像差、成像设备与物体之间的相对运动、感光胶卷的非线性及胶片颗粒噪声以及电视摄像扫描的非线性等所引起的几何失真,都难免会造成图像的畸变和失真。通常,称由于这些因素引起的质量下降为图像退化。 图像退化的典型表现是图像出现模糊、失真,出现附加噪声等。由于图像的退化,在图像接受端显示的图像已不再是传输的原始图像,图像效果明显变差。为此,必须对退化的图像进行处理,才能恢复出真实的原始图像,这一过程就称为图像复原[1]。 图像复原技术是图像处理领域中一类非常重要的处理技术,与图像增强等其他基本图像处理技术类似,也是以获取视觉质量某种程度的改善为目的,所不同的是图像复原过程实际上是一个估计过程,需要根据某些特定的图像退化模型,对退化图像进行复原。简言之,图像复原的处理过程就是对退化图像品质的提升,并通过图像品质的提升来达到图像在视觉上的改善。 由于引起图像退化的因素众多,且性质各不相同,目前没有统一的复原方法,众多研究人员根据不同的应用物理环境,采用了不同的退化模型、处理技巧和估计准则,从而得到了不同的复原方法。 图像复原算法是整个技术的核心部分。目前,国内在这方面的研究才刚刚起步,而国外却已经取得了较好的成果。早期的图像复原是利用光学的方法对失真的观测图像进行校正,

生态系统恢复与重建的一般方法研究

现代生态学 课程论文 题目生态系统恢复与重建的一般方法研究姓名胡节学号2016303110112 专业水土保持与荒漠化防治 中国·武汉 2016年12月

生态系统恢复与重建的一般方法研究 ——以休斯顿植物园与自然中心修复规划为例 胡节 摘要:随着经济的飞速发展,伴随而来越来越严重的生态问题,环境污染、景观破坏、土地退化、生物多样性丧失等问题增加了对生态系统的胁迫。人类面临着合理恢复、保护和开发自然资源的挑战,因此对破坏的生态系统的恢复和重建成为现代研究中最引人注目的趋势之一。本文从生态恢复性的概念及其发展历程着手,探讨出了生态恢复性设计的一般方法,并以休斯顿植物园与自然中心规划为例详细分析了其从诊断分析生态破坏的原因,到制定方案、评估检测,再到实施实践后期的管理与监测整个恢复过程。以此推广到更多的恢复性设计中。 关键词:破坏;恢复;生态;恢复性设计 The Study of Common Approach for The Restoration of Ecosystems --Taking The Rehabilitation Plan of Houston Plantation & Natural Center As An Example Hujie Abstract:Along with the rapid development of economy, environmental pollution, landscape destruction, land degradation and loss of biodiversity are the challenges of ecological system, which is facing the challenge of reasonable recovery, protection and exploitation of natural resources. This article discusses the general method of ecological restoration and the causes of ecological destruction of Houston's botanical garden and Nature Center. Detection, and then to the implementation of the late management and monitoring of the entire recovery process. Key words:Destruction; Restoration; ecological;restoration design 1.绪论 近年来,因经济全球化的快速发展,科学与技术的不断进步,人类对环境大规模的开发利用,使得植被受大规模的破坏,甚至全球生态系统在逐渐退化,生物多样性在不断丧失,人类生存和发展的环境遭受到极大威胁。环境污染、植被破坏、土地退化、水资源短缺、气候变化、生物多样性丧失等增加了对自然生态系统的胁迫。合理恢复、保护和开发自然资源已变成人类亟待解决的重要问题,破坏了的生态系统的恢复和重建以成为现代研究中最引人注目的趋势之一。 1.1相关概念辨析 1.1.1恢复 恢复有狭义和广义之分,狭义指受损状态恢复到未被损害前的完美状态的行为,既包括回到起始状态,又包括完美和健康的含义;广义则包含将一个目标或对象带回到相似于先前(并非原有)的状态;但目前所说的恢复是仅作为一个概括性词语存在,它包含改造(reclamation)、修复(rehabilitation)、挽救(redemption)、更新(renewal)以及再植(replantation)等术语[1]。 1.1.2景观生态学理论

数字图像复原技术中运动模糊图像相关问题研究

数字图像复原技术中运动模糊图像相关问题研究【摘要】随数字图像复原处理技术是当前数字图像处理领域的重要研究课题之一,运动模糊图像的复原是数字图像复原处理技术中较常见也是较难解决的一类问题。本论文的研究工作正是围绕运动模糊图像复原技术展开。分析运动模糊图像的成因以及成像过程;建立运动模糊退化模型;用维纳滤波复原方法对模糊图像进行复原;根据维纳滤波运动模糊图像复原方法中的不足之处,引入介绍了一种新的方法,降低了原有算法的复杂度,改进了维纳滤波。本文主要研究了维纳滤波复原方法并对其进行了改进,其他复原方法有待我们进一步研究。 【关键词】数字图像复原处理技术;运动模糊图像复原;维纳滤波复原;改进维纳滤波复原 图像成像的过程中存在很多的退化源,数字图像在获取、传输和存储过程中受各种原因的影响,会造成图像质量的退化,典型的表现有图像模糊、失真、有噪声等。运动模糊图像是由于相机和被拍摄对象之间的相对运动而造成的模糊现象,这一现象在日常生活中经常遇到,因此运动模糊图像复原技术便成为目前图像复原技术的研究热点之一,运动模糊图像复原是数字图像处理中的一个重要课题。它研究的主要目的是改善给定的图像质量并尽可能复原图像。图像复原的目的就是尽可能恢复被退化图像的本来面目。 运动模糊图像的复原方法研究非常具有现实意义。无论在日常生活还是在国防军工领域,运动造成图像模糊现象普遍存在,这给人

们生活和航空侦察等造成很多不便,所以很有必要对运动模糊图像的恢复做深入研究。在交通系统、刑事取证中图像的关键信息至关重要,但是在交通、公安、银行、医学、工业监视、军事侦查和日常生活中常常由于摄像设备的光学系统的失真、调焦不准或相对运动等造成图像的模糊,使得信息的提取变得困难。通过对于运动模糊图像的复原,使图像变的清晰,便于更好地提取相应信息。因此对于运动模糊图像的复原技术研究更具有重要的现实意义。 一、图像复原的基本概念 图像复原技术,也称为图像去卷积技术,它是按着图像模糊的反过程进行,其目的是获取清晰的,未被污染的图像的近似值,从而我们可以使用相关信息来正确解读图像所包含的有效信息。要想复原图像,其中必须要知道的是模糊是空域不变的还是空域变化的:空域不变意味着模糊和位置无关。也就是说,一个模糊的物体无论从图像的那个位置看都是一样的。空域变化意味着模糊和位置有关。也就是说,模糊图像中的物体因位置变化而看起来有所不同。 二、维纳滤波图像复原 从噪声中提取信号波形的各种估计方法中,维纳滤波是一种最基本的方法,适用于需要从噪声中分离出的有用信号是整个信号,而不只是它的几个参量。 设维纳滤波器的输入为含噪声的随机信号。期望输出与实际输出之间的差值为误差,对该误差求均方,即为均方误差。因此均方误差越小,噪声滤除效果就越好。为使均方误差最小,关键在于求冲

五,图像恢复和重建

五,图像恢复和重建 2007-3-5

5.1 概述和分类 5.2 退化模型和对角化5.3 无约束恢复 5.4 有约束恢复 5.5 交互式恢复 5.6 几何失真校正 5.7 投影重建

概述和分类 图象恢复也称图象复,原图象恢复与图象增强相同之处是,它们都要得到在某种意义上改进的图象,或者说都希望要改进输入图象的视觉质量。图象恢复与图象增强不同之处是,图象增强技术一般要借助人的视觉系统的特性以取得看起来较好的视觉结果,而图象恢复则认为图象是在某种情况下退化或恶化了(图象品质下降了),现在需要根据相应的退化模型和知识重建或恢复原始的图象。换句话说,图象恢复技术是要将图象退化的过程模型化,并据此采取相反的过程以得到原始的图象。由此可见,图象恢复要根据一定的图象退化模型来进行。 在给定模型的条件下,图象恢复技术可分为无约束和有约束的两大类。根据是否需要外来于预,图象恢复技术又可分为自动和交互的两大类。另外根据处理所在域,图象恢复技术还可分为频域和空域两大类。许多图象恢复技术借助频域处理的概念,但越来越多的空域处理技术得到应用。 从广义的角度上来看图象恢复,它还可包括对在图象采集过程中产生的几何失真(畸变)进行校正以及根据对物体的多个投影重建图象的技术。前一种情况里将图象的几何失真看成一种退化,对其校正则看作是一种恢复过程。后一种情况里将图象的投影看作一种退化过程,而将重建图象作为一种恢复手段。

退化模型和对角化 5.2.1 退化模型 H 可有如下4个性质: (1)线性:如果令k1和k2为常数,f1(x,y)和f2(x,y)为2幅输入图象,则: (2)相加性:式(5.2.2)中如果kl=k2=1,则变成: (3)一致性:式(5.2.2)中如果f2(x,y)=0,则变成: 上式指出线性系统对常数与任意输入乘积的响应等于常数与该输入的响应的乘积, (4)位置(空间)不变性:如果对任意f(x,y)以及a和b,有: 线性系统的响应只与在该位置的输入值有关而与位置本身无关。

退化土壤生态系统的恢复与重建研究综述

土壤生态学作业 退化土壤生态系统的恢复与重建研究综述 学院: 班级: 姓名:

学号: 土壤退化是土壤物理、化学、生物学性质恶化导致肥力下降的总称,因此可分为土壤物理退化、土壤化学退化、土壤生物退化,土壤荒漠化是土壤退化的终极形式。土壤退化的原因非常复杂,有些完全是由于人类不合理利用所引起的,大部分是人类活动与自然条件综合作用的结果,主要以土壤侵蚀的形式致使土壤退化。 ①土壤物理退化:土壤物理退化主要有土层变薄、土壤沙化或砾石化、土壤板结紧实等,前三者主要是由土壤侵蚀引起的,而土壤板结紧实主要是耕作栽培措施不当所致,特别是随着农业机械化的提高,机械作业导致土壤压板也越来越严重。 土壤侵蚀也称水土流失,是指表层土壤或成土母质在水、风、重力等力量的作用下,发生各种形式的剥蚀、搬运和再堆积的现象。可见土壤侵蚀包括水力、风力、重力和冻融等类型。 水力侵蚀是指由于地表水的径流,导致土壤随水流走的现象,是最普遍、最广泛、最严重的一种土壤侵蚀,所以一般将土壤侵蚀视为水土流失。 风力侵蚀是指风将表层土壤吹走的现象,一般当风速>4~5米/秒时,就会产生风力侵蚀的现象,当风速达8米/秒时,风力侵蚀就很严重。风力侵蚀的结果往往导致表层土壤沙化或砾石化,最终成为沙漠。 ②土壤化学退化:土壤化学退化包括土壤有效养分含量降低、养分不平衡、可溶性盐份含量过高、土壤酸化碱化等。长期单一的耕作种植制度,不仅过度消耗某些养分,造成土壤养分不平衡;而且有害有毒的物质增加,直接影响作物的生长。 主要是由于土壤氮磷不平衡,因此,九十年代前后施用磷肥的效果格外显著,但不久又出现大面积缺钾,钾肥效果越来越好,特别是高产农田,钾肥已经成为不可缺少的肥料,微量元素肥料也有很好的效果。

数字图像处理_图像复原

图像复原 1、实验目的 1、 熟练掌握图像的几何操作原理,图像几何变换的程序设计技术,可以按 要求完成对任意图像几何变换。 2、掌握图像复原的原理及常用图像复原方法。 2、实验原理 图像恢复指将退化的图像尽量恢复到原来的状态。 1、几何校正 图像与原景物图像相比,会产生比例失调,扭曲,我们把这类图像退化现象称之为几何畸变,消除几何畸变的复原过程,称几何校正。 设两幅图像坐标系统之间几何畸变关系能用解析式来描述 若函数h1(x,y)和h2(x,y)已知,则可以从一个坐标系统的像素坐标算出在另一坐标系统的对应像素的坐标。在未知情况下, 通常h1(x,y)和h2(x,y)可用多项式来近似。 几何校正分平移、旋转、缩放、镜像、转置。 (1)图像旋转使用B=imrotate(A,angle,method); angle 是旋转的角度(单位是“度”);method 是插补的方法,可以是nearest (最邻近插补),bilinear (双线性插补),bicubic (双立方插补)。还可使用B= B=imrotate(A,angle,method,’crop ’); crop 表示剪切。 (2)图像剪切使用:x2=imcrop(x,map),对索引图像进行交互式剪切;I2=imcrop(I), 对灰度图像进行交互式剪切;RGB2=imcrop(rgb),对彩色图像进行交互式剪切;x2=imcrop(x,map ,RECT),对索引图像进行非交互式剪切;I2=imcrop(I ,RECT), 对灰度图像进行非交互式剪切;rgb2=imcrop(rgb ,RECT),1(,)x h x y '=2(,) y h x y '=1100N N i j ij i j x a x y --=='=∑∑11 00N N i j ij i j y b x y --=='=∑∑

图像复原——逆滤波复原与维纳滤波复原方法及比较

鲁东大学信息与电气工程学院学年第-----1----学期 《》课程论文 课程号: 任课教师成绩 逆滤波复原与维纳滤波复原方法及比较 摘要 图像复原,即利用退化过程的先验知识,去恢复已被退化图像的本来面目。对遥感图像资料进行大气影响的校正、几何校正以及对由于设备原因造成的扫描线漏失、错位等的改正,将降质图像重建成接近于或完全无退化的原始理想图像的过程。图像在形成,记录,处理和传输的过程中,因为成像系统,记录设备,传输介质和处理方法的不完备导致图像质量的下降,也就是常说的图像退化。图像复原是对发生退化的图像进行补偿,某种意义上对图像进行改进,改善输入图像的质量。我的这篇论文主要介绍逆滤波图像复原,维纳滤波图像复原等方法,以及对他们之间进行比较。 关键词:图像复原、逆滤波复原、维纳滤波复原 一.图像复原的意义 复原是图像处理的一个重要内容,它的主要目的是改善给定的图像质量并尽可能恢复原图像。图像在形成、传输和记录过程中,受各种因素的影响,图像的质量都会有所下降,典型表现有图像模糊、失真、有噪声等。这一质量下降的过程称为图像的退化。图像复原的目的就是尽可能恢复退化图像本来面目。 二.维纳滤波的介绍 图像复原是图像处理中的一个重要问题。对于改善图像质量具有重要的意义。已在实际应用中被证明是有效的重要的图像复原技术有很多,而维纳滤波法提供了一种在有噪声情况下导出反卷积传递函数的最优方法,它是频率域最常用的一种恢复方法。目前的B超声图像所展示的器官和组织的范围很小,而且图像的分辨率较低,同时伪像也较多,这样在根据B超图像进行病情诊断时,常常出现由于B超图像模糊不清而错误诊断病情的情况,造成严重的后果。因此,利用图像处理技术,对所获得的

数字图像的退化与复原汇总

学院:信电学院班级:电信102 姓名:徐景广学号:2010081261 课程:应用软件综合实验实验日期:2014年1 月3 日成绩: 实验一、数字图像的退化与复原 一、实验目的 1.掌握数字图像的存取与显示方法。 2.理解数字图像运动模糊、高斯模糊以及其他噪声引起模糊(图像降质现象)的物理本质。 3.掌握matlab的开发环境。 4.掌握降质图像的逆滤波复原和维纳滤波复原方法。 二、实验原理 此实验是对数字图像处理课程的一个高级操作。在深入理解与掌握数字图像退化的基础理论上,利用逆滤波与维纳滤波方法对数字图像进行复原。 1.图像的退化 数字图像在获取过程中,由于光学系统的像差、光学成像衍射、成像系统的非线性畸变、成像过程的相对运动、环境随机噪声等原因,图像会产生一定程度的退化。 2.图像的复原 图像复原是利用图像退化现象的某种先验知识,建立退化现象的数学模型,再根据模型进行反向的推演运算,以恢复原来的景物图像。因而图像复原可以理解为图像降质过程的反向过程。 3.图像降质的数学模型 图像复原处理的关键问题在于建立退化模型。输入图像f(x,y)经过某个退化系统后输出的是一幅退化的图像。为了讨论方便,把噪声引起的退化即噪声对图像的影响一般作为加性噪声考虑。 原始图像f(x,y)经过一个退化算子或退化系统H(x,y)的作用,再和噪声n(x,y)进行叠加,形成退化后的图像g(x,y)。图1表示退化过程的输入和输出关系,其中H(x,y)概括了退化系统的物理过程,就是要寻找的退化数学模型。 图1 图像的退化模型 数字图像的图像恢复问题可以看作是:根据退化图像g(x,y)和退化算子H(x,y)的形式,沿着反向过程去求解原始图像f(x,y)。图像退化的过程可以用数学表达式写成如下形式: g(x,y)=H[f(x,y)]+n(x,y) (1)

图像复原

MATLAB在图像复原中的应用研究 摘要:图像复原是图象处理的一个重要课题。图像复原也称图象恢复,是图象处理中的一大类技术。它的主要目的是改善给定的图像质量。当给定了一幅退化了的或者受到噪声污染了的图像后,利用退化现象的某种先验知识来重建或恢复原有图像是复原处理的基本过程。可能的退化有光学系统中的衍射,传感器非线性畸变,光学系统的像差,摄影胶片的非线性,大气湍流的扰动效应,图像运动造成的模糊及几何畸变等等。噪声干扰可以由电子成像系统传感器、信号传输过程或者胶片颗粒性造成。各种退化图像的复原都可归结为一种过程,具体地说就是把退化模型化,并且采用相反的过程进行处理,以便恢复出原图像。文章介绍了图象退化的原因,几种常用的图像滤波复原技术,以及用MATLAB实现图像复原的方法。 关键词:退化模型;噪声干扰;图像滤波;图像复原 1.图像复原的概念 1.1图像复原的定义 图像复原也称图象恢复,是图象处理中的一大类技术。所谓图像复原,是指去除或减轻在获取数字图像过程中发生的图像质量下降(退化)这些退化包括由光学系统、运动等等造成图像的模糊,以及源自电路和光度学因素的噪声。图像复原的目标是对退化的图像进行处理,使它趋向于复原成没有退化的理想图像。成像过程的每一个环节(透镜,感光片,数字化等等)都会引起退化。在进行图像复原时,既可以用连续数学,也可以用离散数学进行处理。其次,处理既可在空间域,也可在频域进行。 1.2 图象恢复与图象增强的异同 相同点:改进输入图像的视觉质量。 不同点:图象增强目的是取得较好的视觉结果(不考虑退化原因);图象恢复根据相应的退化模型和知识重建或恢复原始的图像(考虑退化 原因)。 1.3图象退化的原因 图象退化指由场景得到的图像没能完全地反映场景的真实内容,产生了失真等问题。其原因是多方面的。如: 透镜象差/色差 聚焦不准(失焦,限制了图像锐度) 模糊(限制频谱宽度) 噪声(是一个统计过程) 抖动(机械、电子) 1.4图象退化举例 如图1所示是两个图象退化的例子。 图1 退化图像与原始图像 2.退化模型

数字图像复原技术综述

数字图像复原技术综述 摘要图像是人类视觉的基础,给人具体而直观的作用。图像的数字化包括取样和量化两个步骤。数字图像处理就是将图像信号转换成数字格式,并利用计算机进行加工和处理的过程。 图像复原是图像处理中的一个重要问题,对于改善图像质量具有重要的意义。解决该问题的关键是对图像的退化过程建立相应的数学模型,然后通过求解该逆问题获得图像的复原模型并对原始图像进行合理估计。 本文主要介绍了图像退化的原因、图像复原技术的分类和目前常用的几种图像复原方法,详细的介绍了维纳滤波、正则滤波、LR算法和盲区卷积,并通过实验证明了该方法的可行性和有效性。 关键词:图像退化、图像复原、维纳滤波、正则滤波、LR算法、盲区卷积、 1 引言 数字图像复原技术(以下简称复原技术)是数字图像处理的重要组成部分。最早的复原技术研究可以追溯到19世纪50至60年代早期美国和前苏联的空间项目。恶劣的成像环境、设备的振动,飞行器旋转等因素使图像产生不同程度的退化。在当时的技术背景下,这些退化造成了巨大的经济损失。为此,业内人士围绕着解决退化问题展开了复原技术的研究。反映复原技术的发展现状和趋势。考虑到彩色图像复原问题的特殊性,也归人到该部分进行讨论;最后,对复原技术的研究方法进行总结与展望。 2、图像复原概述 在图像的获取、传输以及保存过程中,由于各种因素,如大气的湍流效应、摄像设备中光学系统的衍射、传感器特性的非线性、光学系统的像差、成像设备与物体之间的相对运动、感光胶卷的非线性及胶片颗粒噪声以及电视摄像扫描的非线性等所引起的几何失真,都难免会造成图像的畸变和失真。通常,称由于这些因素引起的质量下降为图像退化。 图像退化的典型表现是图像出现模糊、失真,出现附加噪声等。由于图像的退化,在图像接受端显示的图像已不再是传输的原始图像,图像效果明显变差。为此,必须对退化的图像进行处理,才能恢复出真实的原始图像,这一过程就称为图像复原[1]。 图像复原技术是图像处理领域中一类非常重要的处理技术,与图像增强等其他基本图像

退化山地生态系统恢复和重建问题的探讨_包维楷

*中国科学院“九五”重点资助项目KZ952-S 1-104的部分研究内容,得到中科院茂县生态站资助。 收稿日期:1998-06-05;改回日期:1998-10-06。 退化山地生态系统恢复和重建问题的探讨 * 包维楷 陈庆恒 (中国科学院成都生物研究所 成都 610041) 提 要 结合近15年来在岷江上游退化山地系统开展恢复与重建研究的理论和实践,讨论和提出 了退化山地生态系统恢复和重建的恰当空间尺度、合理目标、恢复和重建的策略、途径及应采取的措施。 关键词 退化山地系统 恢复和重建 小流域系统 分类号 《中图法》 Q147 近几十年来,随着人口急剧增长、需求倍增、经济迅速发展、自然资源的强度开发,生态系统已发生了大规模的区域性、乃至全球性变化[1]。人类活动已经干扰了地球上大部份地方的自然生态,我国亚热带森林区均受到不同程度的干扰,其中严重被干扰的生态系统占73.7%[2]。由于森林大规模采伐和破坏,荒地等非耕地向耕地转变,草场过度载牧和开垦,大量开采矿物,环境污染等干扰,已导致了一些生态系统的退化,甚至彻底崩溃。但要确切描述我国生态系统的退化速度十分困难,各地区退化差异较大,退化程度不一,也没有全国性的退化调查。据保守的估计,我国退化面积达45%以上,退化趋势仍在继续发展[3]。目前对退化生态系统的研究较少,已有的研究大多数集中于对退化系统的调查分类和退化现象的揭示[4~9],缺乏对生态系统退化过程、特点、退化机制等的研究。相对而言,退化生态系统的恢复和重建的实践开展得较早,举世瞩目的中国十大防护林工程早在70年代就开始了,如今仍在继续进行,国家自然基金也在90年代开始资助有关恢复与重建的基础研究。已经大面积恢复重建了人工林如杨树林、杉木林、松林、柏木林、落叶松林、桉树林等,这些人工林在前期较好,后期多已表现出诸多方面的新的退化问题[10],同时,许多造林不见林,或形成大面积的低效劣质林,大面积恢复重建不能令人满意。因此,有必要重新审视过去有关退化生态系统恢复与重建的理论和实践,有必要对恢复与重建的有关问题进行深入的探讨。 1 关于山地退化生态系统恢复与重建的空间尺度 生态系统的发展在时间尺度方面有自己的动态特征。它们可以在几个数量级范围内变化,其组分具有自己特殊的生态空间尺度,其规模和范围可以从局部到区域,一直到全球。在特定的规律制约下,生态系统中的要素或属性,自身之间或与环境之间,不断进行着物质能量和信息的交换。通常以流的形式(物质流,能量流,信息流,人口流,经济流,生物流等)贯穿其中,既维持着系统与环境的关系,又维持着系统内部各个要素之间的关系,形成了一个动态的、呈等级的、分层次的、可以反馈的相对独立的体系,并集中体现了系统可测性、可比性、可控性及定量化的特点[11]。在系统中的每一要素组成只要状态发生了变化,它们一定可以通过“流”的相应改变(包括流的路径改变,方向改变,强度改变,流速改变等)去影响其它组成要素,最终波及整个系统,由此体现了生态系统的整体观,也体现了系统的个体效应对于整体效应的贡献。退化的生态系统(逆向变化)也具有整体性的特征。退化生态系统恢复与重建,决17卷1期22~27页1999年2月 山 地 学 报JO U RNA L OF MO U N TA IN SCIENCE Vol .17,No .1pp22~27Feb .,1999论文编号:1008-2786(1999)01-0022-27 DOI :10.16089/j .cn ki .1008-2786.1999.01.004

恢复生态学主要运用哪些理论

1、恢复生态学主要运用哪些生态学理论? 恢复生态学应用了许多学科的理论,但最主要的还是生态学理论。这些理论主要有; 限制性因子原理(寻找生态系统恢复的关键因子)、热力学定律(确定生态系统能量流动特征)、种群密度制约及分布格局原理(确定物种的空间配置)、生态适应性理论(尽量采用乡 土种进行生态恢复)、生态位原理(合理安排生态系统中物种及其位置)、演替理论(缩短恢 复时间,极端退化的生态系统恢复时.演替理论不适用,但具指导作用)、植物入侵理论、生物多样性原理(引进物种时强调生物多样性,生物多样性可能导致恢复的生态系统稳定)、缀块—廊道—基底理论(从景观层次考虑生境破碎化和整体土地利用方式)等等(John— s恤e,1986;Fo抓sn,1995;Mid4le咖,19993余作岳和彭少肋,1996)。 2、恢复生态学的理论有哪些? 如前所述,恢复牛态学是一门关于生态恢复的学科,它具有理论性和实践性:就H6V的理解,恢复生态学的基础理论研究包括:①生态系统结构(包括生物空间组成结构、不同地理单冗与要素的空间组成结构及营养结构等)、功能(包括生物功能;地理单元与要素的组成结构对生态系统的影响与作用;能流、物流与信息流的循环过程与平衡机制等)以及生态系统内在的生态学过程与相互作用机制;⑦生态系统的稳定性、多样性、抗逆性、生产力、恢复力与可持续性研究;③先锋与顶级生态系统发生、发展机理与演替规律研究;U不向于扰条件下生态系统的受损过程及其响应机制研究;⑤生态系统退化的景观诊断从其评价指标体系研究;⑧生态系统退化过程的动态监测、模拟、预替及预测研究;⑦生态系统健康研究。应用技术研究包括:①退化生态系统的恢复与重建的关键技术体系研究;⑦生态系统结构与功能的优化配置勺重构及其调控技术研究;③物种与生物多样性的恢复与维持技术;④生态工程设计与实施技术;⑤环境规划与景观生态规划技术;⑥典型退化生态系统恢复的优化模式试验示范与推广研究(马世骏,1990;章家思和徐班,1999)c 目前,自我设计与人为设计理论(sclN01gn ve刚s dMign lh印ry)是惟一从恢复生态学中产牛的理论(van Jervalk,1999)。自我设计理论认为,只要有足够的时间,随着时间的进程、退化生态系统将根据环境条件合理地组织自己并会最终改变其组分。而人为设计理论认为,通过工程方法和植物重建可直接恢复退化生态系统.但恢复的类型可能是多样的。这一理论把物种的生活史作为植被恢复的重要因子,并认为通过调整物种生活史的方法就可加快植被的恢复。 3、自我设计理论和人为设计理论的区别是什么? 这两种理论不同点在于:自我设计理论把恢复放在生态系统层次考虑、未考虑到缺乏种于库的情况,其恢复的尺能是环境决定的群落;而人为设计理论把恢复放在个体或种群层次上考虑,恢复的可能是多种结果(MNdleton,1999;V an der V alk.1999)o 第三章 1、什么是退化生态系统?表现在哪里? 退化生态系统是指生态系统在自然或人为于扰下形成的偏离自然状态的系统。与自然系统相比,一般地,退化的生态系统种类组成、群落或系统结构改变,生物多样性减少,生物生产力降低,土壤和微环境恶化,生物问相互关系改变(Ch叩删,1992;Daily,1995;陈灵芝和陈伟烈,1995)。当然,对不同的生态系统类型,其退化的表现是不一样的。例如,湖泊由于宫营养化会退化,外来种入侵、在人为干扰下本地非优势种取代历史上的优势种等引起生态系统的退化等,往往这种情况下会改变生态系统的生物多样性,但生物生 产力不一定下降.有的反而会卜升(Berser.1993)。 2恢复生态系统的目标 Hobbs和N盯ton(1996)认为恢复退化生态系统的目标包括:建立合理的内容组成(种类丰富度及多度)、结构(植被和土壤的垂直结构)、格局(生态系统成分的水平安排)、异质性(各组分

基于MATLAB的图像复原与重建设计说明

前言 (1) 1MATLAB的简介 (1) 1.1MATLAB的概述 (1) 1.2MATLAB的主要功能 (1) 1.3MATLAB在图像处理中的应用 (2) 2图像复原 (2) 2.1 图像复原的基本概念 (2) 2.2 图像退化的数学模型 (2) 2.3 逆滤波复原 (3) 2.4 维纳滤波复原 (4) 2.5 使用Lucy-Richardson算法的迭代非线性复原 (6) 2.6 盲去卷积 (8) 3图像重建 (10) 3.1 图像重建的概述 (10) 3.2 傅里叶反投影重建 (11) 3.3 卷积法重建 (12) 3.4 代数重建方法 (15) 结论 (16) 参考文献 (17) 致 (18)

数字图像处理是将图像信号转换成数字格式,并通过计算机对它们进行处理。图像复原过程往往是对提高图像质量起着重要的作用的数字图像处理方法。图像处理中的一个重要的研究分支是图像重建,其意义在于要检测到获得物体的部结构图像,而不会其造成任何物体上的损伤。在本文中,先对图像复原与图像重建进行概述,然后介绍几种图像复原技术与图像重建方法。通过MATLAB实验程序获得实际处理效果。 关键词:图像复原;图像重建;MATLAB

Abstract Digital image processing is to convert the image signal into a digital format and process them through the computer. Image restoration process is often to improve the image quality, it plays an important role in digital image processing methods. Image reconstruction is an important research branch of image processing, in the sense that the object to be detected to obtain images of internal structures without causing objects any damage. In this article, firstly, it will introduce image restoration and reconstruction principle, and then introduce several image restoration techniques and image reconstruction methods. The finally treatment effect obtained by MATLAB experimental procedures. Key words: image restoration; image reconstruction; MATLAB

退化森林生态系统恢复与重建的基本理论及其应用_何正盛[1]

第16卷第3期重庆教育学院学报V ol.16N o.3 2003年5月Journal of Chongqing C ollege of Education May.2003 文章编号:1008-6390(2003)03-0059-04 退化森林生态系统 恢复与重建的基本理论及其应用 何正盛 (西南师范大学生命科学学院,重庆 400715) 摘 要:退化森林生态系统的恢复和重建工作需要接受科学理论的指导.本文论述了在恢 复与重建退化森林生态系统过程中应遵循的八条基本生态学和生态经济学原理,即生态演替 理论、地域性原理、生态位原理、生物多样性原理、物种共生原理、密度效应原理、限制因子理论 以及三效益相统一的原理,并举例说明了它们在实践中的应用. 关键词:退化森林生态系统;恢复与重建;原理;效益 中图分类号:X171.4文献标识码:A 近代以来,由于人口的持续增长、工业化和城市化的加速发展、人类对森林资源非持续地开发利用,导致了森林生态系统大面积消失和退化,并引发了日益严重的生态环境危机,已成为社会、经济可持续发展的严重障碍.保护和重建森林生态系统被看作是缓解环境危机,实现经济、社会、环境协调持续发展的根本措施.我国的森林生态系统退化现象十分严重,而且还在进一步加剧[1].保护我国现有的天然林生态系统以及恢复和重建我国退化森林生态系统,提高其生态服务功能,是改善我国生态环境状况的关键所在.退化生态系统的恢复和重建是一项复杂的系统生态工程,其目的在于建立具有人类和生态价值的新型持久生态系统[2].在进行退化森林生态系统恢复和重建工作时,我们需要把握和认识退化森林生态系统恢复与重建的基本理论,研究应遵循的基本原则.本文试论退化森林生态系统恢复与重建的生态学基本理论与生态经济学原理,并举例说明它们在实践工作中的应用,为我们的重建工作提供理论指导和实例借鉴. 1 生态演替理论 生态演替理论是退化生态系统恢复最重要的理论基础[3],生态演替按演替方向可分为顺向演替和逆向演替.生态系统的退化实质上是一个系统在超载干扰下逆向演替的动态过程[4],主要表现为生物多样性下降,生物生产力降低,系统结构和功能退化,稳定性下降以及生态效益降低.Clements F.E.的群落演替理论认为,生态演替是生物群落与环境相互作用导致生境变化的结果.生态系统的演替是渐进有序进行的,这就要求我们在进行退化森林生态系统恢复和重建过程中也要循序渐进,依据退化阶段,按照生态演替规律分步骤、分阶段地促进顺行演替,而不能急于求成,“拔苗助长”.例如,要恢复某一极端退化的裸荒地,首先应重在先锋植物的引入,在先锋植物改善土壤肥力条件并达到一定覆盖度以后,才可考虑草 收稿日期:2002-09-19 基金项目:重庆市科委攻关项目(2000-6505) 作者简介:何正盛(1975—),男,江西彭泽人,西南师范大学生命科学学院,硕士研究生,主要从事植物生态学和恢复生态学研究.

数字图像处理之图像复原总结

数字图像处理之图像复原技术总结 图像采集、传送和转换过程中,会加入一些噪声,表现为图像模糊、失真和有噪声等。 图像复原技术是根据图像退化的先验知识建立一个退化模型,以此模型为基础,采用各种逆退化处理方法进行恢复,得到质量改善的图像 图像噪声模型 CCD摄像机获取图像时,光照强度和传感器的温度是产生噪声的主要原因。 噪声:不期望接收到的信号(相对于期望接收到的信号而言) 图像噪声按照噪声和信号之间的关系可以分为加性噪声和乘性噪声。 加性噪声一般指热噪声、散弹噪声等,它们与信号的关系是相加,不管有没有信号,噪声都存在。 一般应该考虑为高斯噪声吧 1.高斯噪声(正态噪声)----源于电子电路噪声和由低照明度或高温带来的传感器噪声,CCD噪声 高斯噪声可以通过空域滤波的平滑或者图像复原技术来消除 P(z) = 1/(sqrt(2*pi*σ))*exp(-(z-μ)^2/(2*σ^2)) 2.椒盐噪声--(双极)脉冲噪声(成像中的短暂停留,例如错误的开关操作) P(z)=Pa,z=a Pb,z=b 0,other 椒盐噪声是指图像中出现的噪声只有两种灰度值,分别是a和b,这两种灰度值出现的概率分别是Pa和Pb 均值是 m = a*Pa+b*Pb 方差是σ^2 = (a-m)^2*Pa +(b-m)^2*Pb 通常情况下,脉冲噪声总是数字化为允许的最大值或最小值。

负脉冲为黑点,正脉冲为白点。因此该噪声称为椒盐噪声,去除噪声的较好方法是中值滤波 3.均匀分布噪声(模拟随机数产生器) 均匀分布噪声的概率密度函数为: P(z) = 1/(b-a),a<=z<=b*Pb 0,other 均匀分布噪声的期望和方差分别为: m = (a+b)/2 σ^2 = (b-a)^2/12 4.指数分布噪声(激光成像) 指数分布噪声的概率密度函数为: P(z) = a*exp(-a*z),z>=0, 0,z<0 指数分布噪声的期望和方差分别为: m= 1/a,σ^2 = 1/a^2 5,伽马分布噪声(激光成像) 伽马分布噪声的概率密度函数为: P(z) = (a^b*z^(b-1))/(b-1)!*exp(-a*z) 伽马分布噪声的期望和方差分别为: m = b/a,σ^2 = b/a^2 6.瑞利噪声 空域中的滤波复原 均值滤波复原 算术均值滤波器 几何均值滤波器 逆谐波均值滤波器 可以用于消除椒噪声或者盐噪声 顺序统计滤波复原 中值滤波、最大值滤波和最小值滤波 中值滤波可以很好的保留图像的边缘,非常适合去除椒盐噪声,效果优于均值滤波

数字图像处理之图像复原

实验五、图象复原 一、实验目的 1.了解图象退化的几种原因; 2.掌握对相应退化原因的复原方法。 二、实验内容 1.使用函数fspecial( )和imfilter( )模拟产生退化图象; 2.对于不同的噪声引起图像的退化,采用不同的滤波方法复原图象。 3.学会使用维纳滤波器deconvwnr()函数对图像进行复原的方法。 三、实验步骤 1.加性噪声退化图象 用imnoise( )函数给图象加噪声,如增加高斯白噪声。使用平滑滤波器对其进行滤波,可达到复原图像的效果 x=imread(‘cameraman.tif’); x=imnoise(x,’gaussian’) imshow(x) h=fspecial(‘average’) y=imfilter(x,h); figure imshow(y)

2、周期噪声退化图像 对于周期噪声可以通过频域滤波来减弱或消除,实现复原图像。实验五文件夹中有被正弦周期噪声污染退化的图像'pout_g_64.bmp',使用理想带阻滤波器对其频域滤波,复原图像。 (1) pout_g_64.bmp图像及其傅立叶谱见下图。

(2) 构造理想带阻滤波器 close all x=imread('pout_g_64.bmp'); xm=size(x,1); xn=size(x,2); M2=floor(xm/2); N2=floor(xn/2); u=-M2:1:M2-1; v=-N2:1:N2-1; [U,V]=meshgrid(u,v); D=sqrt(U.^2+V.^2); D0=64;W=4; H=double(D<(D0-W/2)|D>(D0+W/2)); figure Mesh(U,V,H) ; title('D0=64,W=4,理想带阻滤波器') 思考: 使用上述理想带阻滤波器对’pout_g_64.bmp’图像进行频域滤

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