第四节 噪 声 测 量
由于电路中电子及其他载流子的随机扰动，电路内部的噪声无处不在。电路外部的各种干扰也会在电路中感应出不同频率分布的噪声。无论是内部噪声或外部于扰，在这里统称为噪声。很多种噪声是随机变量随时间变化的过程，其瞬时值是不确定的，无论对它的过去值观测多长时间，仍然不能确切预测其未来的瞬时值。
对于随机噪声，因为其取值不可预测，更不能用一个解析函数来定义，所以只能用概率和统计的方法来描述。统计方法侧重的是样本总体的定量性质，而不是个体元素的性质。就随机噪声而言，样本可由其波形的大量的连续取值组成。常用的概率和统计描述方法有概率密度函数以及数学期望值、方差、均方值对关函数等特征值。
概率密度函数及统计特征不随时间变化的随机过程称为平稳随机过程，电路中的噪声一般都是平稳随机过程。电路中的噪声还具有各态遍历性质，其统计平均可以用时间平均来计算。各态遍历的随机过程一定是平稳随机过程。
一种重要的概率密度函数是正态分布概率密度函数，又称为高斯分布，自然发生的许多随机量属于高斯分布。如果噪声是由很多相互独立的噪声源产生的综合结果，则根据中心极限定理，该噪声服从高斯分布。一种典型的信号处理问题是消除信号中的噪声，或者把噪声从信号中分离开来，这时经常假设干扰噪声为高斯分布，这种假设具有一定的合理性。高斯分布的概率密度函数可以表示为
白噪声是电子器件和电路中最常见的一种噪声，电阻的热噪声PN结的散弹噪声都是白噪声。白噪声的功率谱密度为常数，各种频率成分的强度相等，类似于光学中的白光，因此称之为“白噪声”。根据量子理论的推测，一些噪声源产生的白噪声在 1013 HZ(紫外光频段）以上才开始衰减。在实际应用中，只要噪声功率谱密度平坦的区域比系统的通带宽度宽，就可以近似认为是白噪声。
需要注意的是，高斯分布的噪声不一定是白噪声，白噪声的幅度分布也不一定是高斯分布。概率密度函数和功率谱密度函数是相互独立的不同概念。
图像特征的各向异性扩散去噪方法
基于图像特征的各向异性扩散去噪方法
摘要:对图像去噪滤波方法,j.weickert模型未考虑图像光滑区域与其他图像特征的区别,在光滑区域的扩散也按照局部结构特征值进行,因而在光滑区域不可避免地产生虚假边缘，为此，提出一种改进的各向异性扩散方法。该方法首先用维纳滤波减弱噪声对图像的影响,再利用相干性正确判断边缘区域、光滑区域和t形拐角等图像特征,并依据图像特征设置相应区域扩散张量的特征值。实验结果表明,改进方法在消除噪声和保护边缘方面能取得较好的效果,并有效消除光滑区域的虚假边缘,可得到较高的峰值信噪比。
关键词:图像特征;各向异性扩散;相干性;扩散张量;特征值
anisotropic diffusion denoising method based on image
feature
ke dan dan, cai guang cheng*, cao qian qian (
faculty of science, kunming university of science and
technology, kunming yunnan 650500, china
) abstract: as for the image denoising filter method, the model
proposed
by j. weickert does not consider the distinctions between the
smooth area and other image features. the diffusion in smooth
area is also in accordance with the eigenvalues of local structure
characteristics, thus inevitably producing false edges in smooth
第三章 图像增强
一.填空题
1. 我们将照相机拍摄到的某个瞬间场景中的亮度变化范围，即一幅图像中所描述的从最暗 到最亮的变化范围称为____动态范围__。
2.所谓动态范围调整，就是利用动态范围对人类视觉的影响的特性，将动态范围进行__压缩____，将所关心部分的灰度级的变化范围 扩大 ，由此达到改善画面效果的目的。
3. 动态范围调整分为线性动态范围调整和__非线性调整___两种。
4. 直方图均衡化把原始图的直方图变换为分布均匀的形式，这样就增加了象素灰度值的动态范围从而可达到增强图像整体对比度的效果。基本思想是：对图像中像素个数多的灰度值进行__展宽_____，而对像 素个数少的灰度值进行 归并，从而达到 清晰图像 的目的。
5. 数字图像处理包含很多方面的研究内容。其中，__图像增强_的目的是将一幅图像中有用的信息进行增强，同时将无用的信息进行抑制，提高图像的可观察性。
6. 灰级窗，是只将灰度值落在一定范围内的目标进行__对比度增强___，就好像开窗观察 只落在视野内的目标内容一样。
二.选择题
1. 下面说法正确的是：（B ）
A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换；
B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种；
C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像域的方法计算复杂较高；
D、基于频域的图像增强方法比基于空域的图像增强方法的增强效果好。
2. 指出下面正确的说法：（ D ）
A、基于像素的图像增强方法是一种非线性灰度变换。
B、基于像素的图像增强方法是基于频域的图像增强方法的一种。
C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像域的方法计算复杂较高。
D、基于频域的图像增强方法可以获得和基于空域的图像增强方法同样的图像增强效果。 3.指出下面正确的说法：（D ）
①基于像素的图像增强方法是一种非线性灰度变换。
第四节 噪声的危害和控制
●教学目标
一、知识目标
1.了解噪声的来源和危害.
2.知道防治噪声的途径，增强环境保护的意识.
二、能力目标
1.通过体验和观察，了解防治噪声的思路.
2.通过学习控制噪声的办法，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力.
3.培养学生通过调查，访问网站，查阅资料等多种途径获取知识的能力.
三、德育目标
1.通过本节课的学习，培养学生的环保意识，培养学生热爱、保护我们赖以生存的“地球村”的环境意识，提高学生的道德修养.
2.通过开展社会调查，培养学生参与社会实践的兴趣.
●教学重点
教学要从环境保护出发，突出噪声的危害和怎样减弱噪声，联系实际，提高学生保护环境的意识.
●教学难点
噪声的等级.
●教学方法
讨论法、阅读法、实验法.
●教学用具
闹钟、纸盒、耳罩、泡沫塑料、示波器、铁钉、玻璃、录像带、录相机、电视.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、引入新课
［师］声音多种多样.优美的乐音令人心情舒畅，而杂乱的声音——噪声刺耳难听，让人感到心烦意乱.噪声问题伴随着现代化大工业的发展而逐渐突出.近年来，噪声已列为国际公害，它严重地污染着环境，危害着人们的身心健康.噪声污染已与水污染、空气污染、固体废弃物污染一起，成为当代社会的四大污染.关于噪声，同学们想了解哪些问题呢？
［生甲］噪声从哪里来？
［生乙］噪声的波形有什么特点？
［生丙］什么样的声音是噪声？
［生丁］噪声有什么危害？
［生戊］用什么办法可以减弱噪声？
［师］同学们有很浓厚的求知欲，这很好.这节课我们就学习与噪声有关的一些知识.
二、进行新课
［师］请同学们阅读25页噪声的来源，分组讨论并回答下面的问题：
1.从物理学的角度看，什么是噪声？用什么实验可以验证你的说法？
2.从环境保护的角度看，什么是噪声？ 3.城市噪声的主要来源有哪些？
4.你能举出生活中噪声的实例吗？
［生］带着问题有目的地阅读，并分组讨论.
