基于小波变换的超声检测信号降噪处理技术
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小波分析的语音信号噪声消除方法小波分析是一种有效的信号处理方法,可以用于噪声消除。
在语音信号处理中,噪声常常会影响语音信号的质量和可理解性,因此消除噪声对于语音信号的处理非常重要。
下面将介绍几种利用小波分析的语音信号噪声消除方法。
一、阈值方法阈值方法是一种简单而有效的噪声消除方法,它基于小波变换将语音信号分解为多个频带,然后通过设置阈值将各个频带的噪声成分消除。
1.1离散小波变换(DWT)首先,对语音信号进行离散小波变换(DWT),将信号分解为近似系数和细节系数。
近似系数包含信号的低频成分,而细节系数包含信号的高频成分和噪声。
1.2设置阈值对细节系数进行阈值处理,将细节系数中幅值低于设定阈值的部分置零。
这样可以将噪声成分消除,同时保留声音信号的特征。
1.3逆变换将处理后的系数进行逆变换,得到去噪后的语音信号。
1.4优化阈值选择为了提高去噪效果,可以通过优化阈值选择方法来确定最佳的阈值。
常见的选择方法有软阈值和硬阈值。
1.4.1软阈值软阈值将细节系数进行映射,对于小于阈值的细节系数,将其幅值缩小到零。
这样可以在抑制噪声的同时保留语音信号的细节。
1.4.2硬阈值硬阈值将细节系数进行二值化处理,对于小于阈值的细节系数,将其置零。
这样可以更彻底地消除噪声,但可能会损失一些语音信号的细节。
二、小波包变换小波包变换是对离散小波变换的改进和扩展,可以提供更好的频带分析。
在语音信号噪声消除中,小波包变换可以用于更精细的频带选择和噪声消除。
2.1小波包分解将语音信号进行小波包分解,得到多层的近似系数和细节系数。
2.2频带选择根据噪声和语音信号在不同频带上的能量分布特性,选择合适的频带对语音信号进行噪声消除。
2.3阈值处理对选定的频带进行阈值处理,将噪声成分消除。
2.4逆变换对处理后的系数进行逆变换,得到去噪后的语音信号。
三、小波域滤波小波域滤波是一种基于小波变换的滤波方法,通过选择合适的小波函数和滤波器来实现噪声消除。
信号处理中基于小波变换的信号降噪技术研究随着科技的不断进步,数字化社会的到来,人们越来越依赖于数字信号处理,其中信号降噪技术则是数字信号处理中一个比较重要的技术领域。
信号降噪技术的目的是消除对信号进行采集和传输过程中所引入的噪音,提高信息传输的质量和可靠性,从而实现对信号的精确定量分析和处理。
在信号降噪技术的研究中,基于小波变换的信号降噪技术被广泛应用于各个领域。
本文将对小波变换原理以及其在信号降噪中的应用进行探讨。
一、小波变换原理小波变换(Wavelet Transform,WT)是信号处理领域中一种基于时间尺度的信号分析方法,其基本原理是将原始信号分解成多个不同比例和位置的小波函数,并得到每个小波函数的系数。
小波函数具有良好的时频局部性质,能够在时域和频域上对信号进行局部描述,因此小波变换在信号分析以及信号降噪处理中得到广泛应用。
小波变换的基本公式为:$$\tilde{f}(a,b)=\frac{1}{\sqrt{|a|}}\int_{-\infty}^{+\infty}f(t)\psi(\frac{t-b}{a})dt$$其中,$\psi$为小波基函数,$a$和$ b$分别为比例因子和平移因子。
对于原始信号 $f(t)$,可以通过不同尺度和位置的小波函数来描述,将信号变形表示为基于小波基函数的控制系数和基函数的线性组合,即:$$f(t)=\sum_{j=0}^{J-1}\sum_{k}\tilde{f_{j,k}}\psi_{j,k}(t)+\Delta_j (t)$$其中,$J$为分解层数,$\psi_{j,k}$为小波基函数,$k$为平移量,$\tilde{f_{j,k}}$为小波系数,$\Delta_j$为分解残差。
基于小波分解后的信号,可以对其进行多尺度分析和处理。
二、小波变换在信号降噪中的应用小波变换作为一种非线性的信号分析方法,能够在时域和频域上进行综合性的信号分析,具有较强的抗噪能力。
摘要小波变换是一种新型的数学分析工具,是80年代后期迅速发展起来的新兴学科。
小波变换具有多分辨率的特点,在时域和频域都具有表征信号局部特征能力,适合分析非平稳信号,可以由粗及精地逐步观察信号。
小波分析的理论和方法在信号处理、图像处理、语音处理、模式识别、量子物理等领域得到越来越广泛的应用,它被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。
信号的采集与传输过程中,不可避免会受到大量噪声信号的干扰,对信号进行去噪,提取出原始信号是一个重要的课题。
那么究竟应该如何从含噪声的信号中提取出原始的信号,这就成了最重要的问题。
经过长期的探索与努力、实验仿真,对比于加窗傅里叶对信号去噪,提取原始信号的方法,终于找到了一种全新的信号处理方法——小波分析。
它将信号中各种不同的频率成分分解到互不重叠的频带上,为信号滤波、信噪分离和特征提取提供了有效途径,特别在信号去噪方面显出了独特的优势。
本文从小波变换的定义和信号与噪声的不同特性出发,在对比分析了各种去噪方法的优缺点基础上,运用了对小波分解系数进行阈值化的方法来对一维信号去噪,该方法对去除一维平稳信号含有的白噪声有非常满意的效果,具有有效性和通用性,能提高信号的信噪比。
与此同时,本文还补充介绍了强制消噪处理、默认阈值处理、给定软阈值处理等对信号消噪的方法。
在对含噪信号运用阈值进行消噪的过程中,对比了用不同分解层数进行处理的去噪效果。
本文采用的是用传感器采集的微弱生物信号。
生物信号通常是噪声背景小的低频信号,而噪声信号通常集中在信号的高频部分。
因此,应用小波分解,把信号分解成不同频率的波形信号,并对高频波进行相关的处理,处理后的高频信号在和分离出的低频信号进行重构,竟而,就得到了含少量噪声的原始信号。
而且,随着分解层数的不同,小波去噪的效果也是不同的。
并对此进行了深入的分析。
关键词:小波变换;声信号;默认阈值处理;降噪小波重构The signal denoising based on wavelet transformQING Xue-zhenAbstractWavelet transform is a new-style mathematic analysis tool. Itis a new subjectwhich was rapidly developed inlate 1980s. The wavelet transform has the characteristicof multi-analysis and the ability to analyse partial characteristic both in the time domainand the frequency range, so it is suitable to analyze non-steady state signal and observesignal gradually from coarse to fine. The method has been used in many domains suchas signal processing, image processing, pronunciation distinction, pattern recognition,quantum physics and so on. It is considered as a great breakthrough of tools andmethods recently.It is inevitable to be interfered by a large amount of noise signal in the process of signal gathering and transmission. It’s a main topic to deniose and extract originalsignal.How should contain the noise signal from the original signal, which became a most important problem. After a long period of exploration and efforts, experimental simulation, compared to add window Fourier to signal denoising, extraction method of original signal, finally found a new signal processing method, wavelet analysis. It will signal in different frequency components of the decomposition into non-overlapping band, signal-to-noise ratio (SNR) for signal filtering, feature extraction separation and provides effective ways, especially in the aspect of signal denoising show a unique advantage.This article from the definition of wavelet transform and the different characteristics of signal and noise, the comparison and analysis the advantages and disadvantages of various denoising method, based on the use of the wavelet decomposition coefficient method for one-dimensional signal threshold denoising, the method for denoising the white noise of one dimensional steady signal contains a very satisfactory results, with the effectiveness and generality, can improve the SNR of signal. At the same time, this paper adds the compulsory treatment, the default threshold denoising, given the soft threshold processing method for signal de-noising. On noise signal using the threshold de-noising, compared with different decomposition layers for processing the denoising effect.This article USES the sensor with a weak biological signal acquisition. Biological signal is usually low frequency signal of background noise, the noise signal is usually focused on the highfrequency part of signal. Wavelet decomposition, therefore, the signal is decomposed into different frequency waveform signal, and the high frequency wave are related to processing, processing of high frequency signal in low frequency signal and isolated refactoring, unexpectedly and, get the original signal containing a small amount of noise. And as the number of decomposition layers, wavelet denoising effects are also different. And carried on the thorough analysis.Key words: wavelet transform; pronunciation signal;The default threshold processing;wavelet reconstruction目录1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 小波分析的研究现状 (3)1.3 本文研究的内容 (3)2 小波分析概述 (5)2.1 小波分析的定义 (5)2.2 小波变化的时、频局部性 (6)2.3 小波去噪常用的算法 (7)3 实验仿真 (8)3.1 一维小波去噪原理 (8)3.1.1 小波降噪的两个准则 (8)3.1.2 小波分析用于降噪的步骤 (8)3.1.3小波去噪的基本模型 (8)3.2基于阈值对生物信号消噪的运行结果 (10)4 结论 (13)4.1 本文工作总结 (13)4.2 小波分析的发展前景 (13)参考文献 (15)附录 (17)致谢 (18)1 绪论1.1 研究背景自从1822年傅里叶(Fourier)提出非周期信号分解概念以来,傅里叶变换一直是信号处理领域中应用最广泛的分析手段和方法,傅里叶变换是一种纯频域的分析方法,在时域无任何定位性,即不能提供任何局部时间段上的频率信息。
基于小波变换的信号降噪处理摘要:在介绍小波变换的消噪原理和方法的基础上,研究了影响小波变换降噪效果的两个主要因素:小波基函数和分解尺度。
通过模拟的方法对同一信号分别采用db小波和sym小波进行降噪处理;以及用相同的小波基函数,采用不同的分解层数,对其降噪处理。
关键词:小波变换信号降噪处理1 引言现代科技中的实验观测数据不可避免的混杂有大量噪声,对实验观测时域信号进行降噪处理、提取出有用原始信号是非常必要的。
传统傅里叶变换是信号降噪处理的常用方法,它是把信号波形分解成不同频率的正弦信号的线性叠加,表现了频域的局部信息[1]。
但从傅立叶变换的表现形式来看,它却要求提供信号的全部信息,时域信号的局部变化会影响频域的全局改变,反之依然。
这样在信号分析中就面临着时域和频域局部化矛盾[2]。
小波分析是近年来发展起来的一门新的数学理论和方法,它克服了Fourier变换的一些不足,以其卓越优良的性能在信号分析、特征提取、数据压缩等很多领域得到了成功的应用。
与傅立叶变换相比,小波变换可以同时在时域和频域充分突出信号局部特征[3]。
在实际应用中,信号分析结果的好坏很大程度上依赖小波基函数、分解层数和阈值的选择。
与傅立叶变换不同,小波基函数不具有惟一性,不同的小波基函数波形差别很大。
因此,对同一个信号选用不同的小波基波进行处理所得的结果往往差别很大,这势必影响到最终的处理结果。
同时,小波变换又是一种在基波不变的情形下实现分解尺度可变的信号分析方法,它可在不同尺度下对信号进行分析处理。
基于以上两点,本文通过模拟数据重点研究了小波基函数与分解尺度的选择对信号降噪效果的影响。
2 小波变换2.1 小波变换的定义小波变换的基本思想是用一族函数去表示或近似逼近某信号或函数,这一族函数称为小波函数系,它是通过一基本小波的平移和伸缩构成的,用其变换系数则可近似地表示原始信号。
若记小波基函数为,伸缩和平移因子分别为和,则信号的小波变换定义为:数的位移与尺度伸缩。
如何使用小波变换进行信号去噪处理信号去噪是信号处理领域中的一个重要问题,而小波变换是一种常用的信号去噪方法。
本文将介绍小波变换的原理和应用,以及如何使用小波变换进行信号去噪处理。
一、小波变换的原理小波变换是一种时频分析方法,它可以将信号分解成不同频率和时间尺度的成分。
与傅里叶变换相比,小波变换具有更好的时域分辨率和频域分辨率。
小波变换的基本思想是通过选择不同的小波函数,将信号分解成不同尺度的波形,并通过对这些波形的加权叠加来重构信号。
二、小波变换的应用小波变换在信号处理中有着广泛的应用,其中之一就是信号去噪处理。
信号中的噪声会影响信号的质量和准确性,因此去除噪声是信号处理的重要任务之一。
小波变换可以通过将信号分解为不同尺度的波形,利用小波系数的特性来区分信号和噪声,并通过滤波的方式去除噪声。
三、小波变换的步骤使用小波变换进行信号去噪处理的一般步骤如下:1. 选择合适的小波函数:不同的小波函数适用于不同类型的信号。
选择合适的小波函数可以提高去噪效果。
2. 对信号进行小波分解:将信号分解成不同尺度的小波系数。
3. 去除噪声:通过对小波系数进行阈值处理,将小于一定阈值的小波系数置零,从而去除噪声成分。
4. 重构信号:将去噪后的小波系数进行逆变换,得到去噪后的信号。
四、小波阈值去噪方法小波阈值去噪是小波变换中常用的去噪方法之一。
它的基本思想是通过设置一个阈值,将小于该阈值的小波系数置零,从而去除噪声。
常用的阈值去噪方法有软阈值和硬阈值。
软阈值将小于阈值的小波系数按照一定比例进行缩小,而硬阈值将小于阈值的小波系数直接置零。
软阈值可以更好地保留信号的平滑性,而硬阈值可以更好地保留信号的尖锐性。
五、小波变换的优缺点小波变换作为一种信号处理方法,具有以下优点:1. 可以提供更好的时域分辨率和频域分辨率,能够更准确地描述信号的时频特性。
2. 可以通过选择不同的小波函数适用于不同类型的信号,提高去噪效果。
3. 可以通过调整阈值的大小来控制去噪的程度,灵活性较高。
基于小波变换的语音信号降噪技术研究语音信号是人们日常生活中最常见的一种信号形式。
然而,由于环境噪声和信号本身的噪声等因素的影响,语音信号的清晰度和准确性会受到影响,从而降低了语音信号的可用性和质量。
为了解决这一问题,研究人员们提出了很多方法,其中基于小波变换的降噪技术得到了广泛的应用。
小波变换作为一种有效的信号分析方法,被广泛应用于语音信号的处理中。
小波变换的基本思想是将一个信号分解成不同频率的小波子带,然后通过对每个子带的分析和处理来得到原始信号的各种特征。
小波变换具有优秀的时频分辨率,能够更加准确地分析和处理语音信号。
在基于小波变换的语音信号降噪技术中,通常采用基于阈值的方法来实现对噪声的去除。
这种方法的基本思路是将语音信号拆分成小波子带,并将每个子带的系数与预先设定的阈值进行比较。
如果某个子带的系数小于阈值,那么就将这个子带的系数设置为0,从而实现对噪音的去除。
通过逐级处理每个小波子带,最后可以获得降噪后的语音信号。
基于小波变换的语音信号降噪技术与其他降噪方法相比,具有以下优点:1. 精度高:小波变换能够对语音信号进行高精度的分析和处理,能够更加准确地对噪声进行去除。
2. 实时性好:小波变换的算法复杂度较低,能够实现实时处理。
3. 泛化能力强:基于小波变换的语音信号降噪技术可以适用于不同类型的语音信号,具有很强的泛化能力。
尽管基于小波变换的语音信号降噪技术具有很多优点,但是也存在着一些问题和挑战。
例如,小波变换的选择和参数设置可能对降噪效果产生很大的影响;阈值选择也需要一定的技术和经验;处理过程中需要对信号的整体结构和特征进行适当的保留,否则会影响降噪后的信号的质量。
总之,基于小波变换的语音信号降噪技术是一种非常重要的信号处理方法,具有广泛的应用前景和研究价值。
未来,研究人员们可以继续挖掘小波变换的特性和潜力,进一步优化降噪算法,提高降噪效果和性能,在更多的应用场景中发挥重要的作用。
小波阈值去噪,信号去噪,小波变换,傅里叶变换小波阈值去噪是一种常用的去噪方法,基于小波变换的原理。
小波变换是一种在时间-频率领域上分析信号的工具,它将信号分解为不同尺度的小波函数,进而揭示信号的瞬时特性和频率信息。
傅里叶变换则是将一个信号在时域和频域之间进行转换。
小波阈值去噪的步骤如下:
1. 对信号进行小波变换,将信号分解为多个尺度的小波系数。
2. 对每个尺度的小波系数进行阈值处理,将绝对值小于某个阈值的系数置零,保留绝对值较大的系数。
3. 对处理后的小波系数进行逆变换,得到去噪后的信号。
小波阈值去噪的关键在于如何选择合适的阈值,通常会使用软阈值或硬阈值进行处理。
软阈值将绝对值小于阈值的系数置零,并对绝对值较大的系数进行调整。
硬阈值则只保留绝对值较大的系数,将绝对值小于阈值的系数置零。
与小波阈值去噪相比,傅里叶变换是一种全局变换方法,它将信号转换到频域中,展示了信号包含的不同频率成分。
傅里叶变换的主要特点是能够提供信号的频率信息,但无法提供信号的时域信息。
因此,在处理非周期性信号时,小波变换通常被认为是一种更有效的方法。
总结起来,小波阈值去噪和傅里叶变换是两种常用的信号处理方法,前者基于小
波变换,在时-频域上分析信号并通过阈值处理实现去噪,而后者则是通过将信号转换到频域中以展示信号的频率成分。
基于小波变换的语音信号去噪及其DSP算法实现语音信号去噪是语音处理中的重要任务,它的目标是从含有噪声的原始信号中恢复出清晰的语音信号。
小波变换是一种常用的信号分析技术,可以对语音信号进行时频分析,从而帮助去除噪声。
小波变换的基本原理是将信号分解成不同的频率分量,并且可以根据需要选择不同的尺度或分辨率来分析信号的局部特征。
在语音去噪中,小波变换可以在时间和频率上分析语音信号,将含噪声的信号分解成不同频率的小波系数,从而更容易识别和去除噪声。
下面简要介绍一种基于小波变换的语音信号去噪算法,并给出具体的DSP算法实现。
1.预处理首先对原始语音信号进行预处理,包括去除直流分量、归一化处理等。
这一步的目的是为了使语音信号的幅值范围在合理的范围内,并且去除可能对噪声分析造成干扰的低频分量。
2.小波变换利用小波变换将语音信号分解成不同的尺度或频率分量。
可以选择不同的小波基函数和分解级数来适应不同的语音信号特征和噪声分布情况。
常用的小波基函数包括Daubechies小波、Haar小波等。
3.去噪处理通过对小波系数进行阈值处理来去除噪声。
一般可以选取软阈值或硬阈值方法。
软阈值方法将小于设定阈值的小波系数置零,保留大于等于阈值的小波系数,并根据其幅值大小进行调整。
硬阈值方法则将小于设定阈值的小波系数都置零,只保留大于等于阈值的小波系数。
4.信号恢复通过逆小波变换将去噪后的小波系数重构成语音信号,从而得到去噪后的语音信号。
以下是基于小波变换的语音信号去噪DSP算法的具体实现步骤:1.使用语音采集模块采集原始语音信号,并进行预处理,如去除直流分量。
2.对预处理后的语音信号使用小波变换分解成不同频率的小波系数。
3.根据小波系数的幅值大小,通过软阈值或硬阈值方法进行小波系数的阈值处理,去除噪声。
4.通过逆小波变换将处理后的小波系数重构成去噪后的语音信号。
5.对去噪后的语音信号进行后处理,如归一化处理。
6.输出去噪后的语音信号。
基于小波变换的语音信号去噪技术研究语音信号作为一种重要的信息载体,在日常生活和工业生产中广泛应用。
随着社会的不断发展和科技的不断进步,对语音信号的要求也越来越高。
但是,在实际应用中,语音信号往往受到各种噪声的干扰,严重影响了信号质量和准确性。
因此,去除语音信号中的噪声,成为了语音处理领域中一个重要的研究方向。
小波变换是一种非常有效的信号分析工具,广泛应用于图像处理、信号处理等领域。
在语音信号去噪方面,小波变换也被用来分析和处理语音信号。
本文将介绍基于小波变换的语音信号去噪技术的研究进展以及相关问题。
一、小波变换小波变换是一种多尺度分析工具,通过将信号分解成不同尺度的子信号,可以对信号进行深入分析和处理。
小波变换的本质是将信号转换到小波域,从而更好地分析和处理信号。
小波变换可以分为离散小波变换和连续小波变换两种。
离散小波变换是将信号离散化后进行变换,适用于数字信号处理。
而连续小波变换是将信号在连续时间域上进行变换,适用于模拟信号处理。
二、语音信号去噪技术传统的语音信号去噪技术有很多,比如基于差分算法的去噪技术、基于局部统计量的去噪技术、基于频域滤波的去噪技术等。
这些方法具有一定的效果,但是在某些情况下效果并不理想,比如噪声比较强、语音信号频率较低等情况下。
基于小波变换的语音信号去噪技术是一种新兴的技术,具有很好的效果。
该技术通过将语音信号分解到小波域中,利用小波系数之间的相关性处理噪声,然后将处理后的信号反变换回到时域中。
三、基于小波变换的语音信号去噪技术的研究在基于小波变换的语音信号去噪技术方面,目前研究较多的是基于软阈值方法的去噪技术和基于最小均方误差方法的去噪技术。
1. 基于软阈值方法的去噪技术基于软阈值方法的去噪技术是一种比较简单的处理方法,其基本思想是对小波系数进行处理,将小于一定阈值的系数置为零,大于一定阈值的系数保持不变。
这种方法可以有效地去除高频噪声,但对于内部噪声的处理效果较差。
BI YE SHE JI(20 届)基于小波变换的信号去噪预处理的仿真设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月III摘要各种脑疾患和系统疾患问题的增多和严重化,使脑科学成为21世纪挑战性的研究。
大脑电生理信号是反映大脑活动状态的重要信号,有效地分析脑电信号,对于脑科学研究和脑部疾病的临床诊断具有重要意义。
但是脑电信号非常微弱,一般均埋没在强烈的背景噪声之下,因此,如何有效去除噪声成了脑电信号分析的前提与重要环节。
小波变换是信号分析和特征提取的重要工具,它在时域和频域同时具有良好的局部化性质。
本文主要完成以下工作:(1)利用传统的叠加平均法对信号进行去噪处理,(2)利用小波分解与重构法对信号进行去噪处理,(3)将以上去噪方法的MATLAB仿真验证结果进行分析比较。
结果表明:本文提出的小波变换方法在脑电信号消噪中具有良好的效果。
关键词:脑电信号,去噪,叠加平均,小波变换IIIAbstractThe various kinds of brain illness and illness of neural system and social aging make brain science become the most challenging research in the 21st century. The brain electrophysiological signals contain a lot of important information about the physiological states and functional activities of brain. It is significant for brain science research and brain illness diagnosis to analyze EEG effectively. But EEG isvery faint and is always buried in the strong noise. So it is the precondition and an important work to reject the noise from EEG effectively for EEG signal analysis.The wavelet transform, which produces a good local representation of the signal in both time and frequency domain, provides an important tool in signal analysis and feature extraction. The main research work of this paper based on wavelet transform could be summarized as the following aspects: (1) the use of traditional overlay average signal denoising, (2) the use of wavelet decomposition and reconstruction of the signal denoising, (3) above Denoising MATLAB simulation results were analyzed and compared. The results showed that: the proposed wavelet transform method has good effect in the EEG signal denoising.Keywords:EEG, noise rejection, average method, wavelet transformIII目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................................................................................ I I 目录 ......................................................................................................................... I II 第一章绪论 ........................................................................................................ - 1 -1.1 研究的目的与意义 .................................................................................... - 1 -1.2研究现状 ..................................................................................................... - 1 -1.3 研究的内容 ................................................................................................ - 6 - 第二章小波变换理论 .......................................................................................... - 7 -2.1从傅里叶级数到小波变换 ......................................................................... - 7 -2.2小波变换技术 ............................................................................................. - 9 -2.2.1 连续小波变换 ................................................................................ - 10 -2.2.2 离散小波变换 ................................................................................ - 13 -2.2.3 多分辨率分析 ................................................................................ - 15 -2. 3 常用小波函数 ......................................................................................... - 17 - 第三章小波变换去噪处理 .................................................................................. - 22 -3.1 EEG............................................................................................................ - 22 -3.2小波滤波原理 ........................................................................................... - 23 -3.3基于小波变换的信号去噪 ....................................................................... - 24 - 结论 .................................................................................................................... - 27 - 参考文献 ................................................................................................................ - 29 - 致谢 ....................................................................................................................... ..30III第一章绪论1.1 研究的目的与意义大脑电生理信号是反映大脑活动状态的重要信号,有效地分析脑电信号,对于脑科学研究和脑部疾病的临床诊断具有非常重要的意义[1]。
基于小波变换的医学超声图像去噪方法研究摘要:医学超声成像是一种重要的基于超声波的医学影像学诊断技术。
超声成像相比与CT、核磁共振等其他诊断技术有其明显的优势,以其廉价、简便、迅速、安全性高、可连续动态及重复扫描等优点广泛应用于临床医学诊断中。
但是超声成像也有其不足之处,最重要的是超声成像诊断的准确性容易受到外界的干扰,使其图像质量较差,影响诊断结果。
这样超声图像的去噪就成为了一个重要的问题。
因为超声图像中所含有的噪声是一种乘性斑点噪声,所以使医学超声图像去噪成为了一个很复杂而困难的过程。
小波变换是近几年来发展起来的一种变换分析方法,它有短时傅里叶变换局部化的特点,同时能够提供一个随频率改变的时间-频率窗口,是进行信号和图像处理的理想工具。
由于小波变换在时域和频域同时具有良好的局部化特性,因此小波变换在去噪中得到广泛应用。
超声图像的去噪是超声诊断的前提,它对后面病情的识别和诊断有很重要的影响,因此超声图像的去噪在医学图像处理中有其重要的意义。
围绕小波图像去噪中心问题进行了研究,提出本文的处理方法-小波变换去噪。
在了解关于小波变换的基础理论后,提出相适应的去噪方法,首先把原始医学超声图像进行对数变换,然后选择合适的小波和小波分解层数对变换后的图像进行小波分解,随后对高频系数进行阈值量化,对每层选择一个阈值对其高频系数进行软阈值化处理,最后利用小波重构,得到去噪后的图像,并进行指数变换得到所需图像。
实验表明,小波变换在超声图像去噪中有其很大优势。
关键词:超声成像;斑点噪声;小波变换;阈值AbstractAbstract:Medical ultrasound imaging is a kind of important medical imaging diagnosis based on ultrasonic technology.Ultrasonic imaging compared to CT, nuclear magnetic resonance (NMR) and other diagnostic technique has the obvious superiority,With its cheap, convenient, quick, high security, a dynamic and repeat scan widely used in clinical advantages of medical diagnosis.But the ultrasonic imaging also has its shortcomings, the most important is the diagnostic accuracy of ultrasonic imaging vulnerable to outside interference, make the image quality is poorer, affect a diagnosis. Such ultrasound images of the denoising became an important question. Because the ultrasound images is contained in the noise is a kind of multiplicative noise spots, so that medical ultrasound image denoising became a very complex and difficult process.Wavelet transform is in last few years developed a kind of transformation analysis method, it has a short-time Fourier transform the characteristics of localization, and to provide a on frequency change time-frequency window, signal and image processing is the ideal tool. Because of wavelet transform in the time domain and frequency domain and has good localization characteristics, so the wavelet transform in the denoising performance of widely used. 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
基于小波变换的信号去噪技术研究近年来,信号处理技术在各个领域中扮演着越来越重要的角色。
在传统的信号处理方法中,一般利用滤波器等手段进行去噪处理。
然而,这种方法存在很多不足,例如难以处理多变的噪声,也容易出现误判等问题。
随着小波变换技术的不断发展,基于小波变换的信号去噪技术正逐渐成为一种有效的替代方法。
小波变换在信号处理中具有许多优点,能够有效地提取信号中的特征,并将其与噪声分开进行处理。
本文将会对基于小波变换的信号去噪技术进行详细探讨。
一、小波变换简介小波变换是一种最近20年内发展起来的新型信号分析方法,它具有许多传统傅里叶变换所不具备的特性。
小波变换可以将信号分成低频和高频两部分进行处理,这种能够提供更加细致的信号分解能力,使得信号的特征更加明显。
此外,小波变换还能够适应信号的现实特性,更好地适用于一些特定的应用。
二、小波去噪方法小波去噪方法是基于小波变换所开发而来的,其主要思路是通过多级小波变换将原始信号分解成不同尺度下的子带信号,再通过对每个分解出来的子带信号进行阈值处理,从而实现对信号噪声的去除。
具体地,小波去噪方法可分为以下三个步骤:(1)小波分解将原始信号进行多级小波分解,得到不同尺度下的子带信号。
(2)阈值处理对每个子带信号进行阈值处理,去除低于一定阈值的信息,降低噪声对原始信号的影响。
(3)小波重构将处理后的信号进行多级小波重构,得到去噪后的信号。
三、小波去噪算法小波去噪算法是指通过运用小波变换理论,将原信号去除其中混杂的噪声,实现信号的准确重构的一种算法。
其中最常用的算法分别有软阈值、硬阈值和连续小波变换。
1. 软阈值算法软阈值算法是指将小于某一特定阈值的绝对值的所有系数设为零,大于这一阈值的系数变成更小的数。
这种方法在去噪量得到充分保证的同时,可以让最终信号更加平滑。
2. 硬阈值算法硬阈值算法是指将所有绝对值小于某特定阈值的系数取零,即对所有小于固定阈值的系数进行直接处理。
这种方法相对MSE的处理方法容易使得处理后的信号比较平稳,但同时误差较大。
基于小波变换的变形监测数据降噪处理
基于小波变换的变形监测数据降噪处理
在分析GPS变形监测系统获取的变形监测数据误差特性的基础上,采用小波变换算法,对变形观测序列数据进行降噪处理.实践结果表明,该方法可很好地应用于非平稳非等时间间隔观测数据序列的消噪,为研究变形体的非线性变形提供一种有效的方法.
作者:作者单位:刊名:黑龙江科技信息英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2009 ""(32) 分类号:P2 关键词:小波变形监测降噪 GPS 处理。