自适应全变分图像去噪模型及其快速求解
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张量分解和自适应图全变分的高光谱图像去噪蔡明娇;蒋俊正;蔡万源;周芳【期刊名称】《西安电子科技大学学报》【年(卷),期】2024(51)2【摘要】高光谱图像在采集过程中受到观测条件、成像仪材料属性、传输条件等客观因素的影响,不可避免地会引入各种噪声。
这严重降低了高光谱图像的质量以及限制了后续处理的精度。
因此,高光谱图像去噪是一个极其重要的预处理步骤。
针对高光谱图像去噪问题,提出了低秩张量分解和自适应图全变分的高光谱图像去噪算法。
首先,利用低秩张量分解来描述高光谱图像的全局空间和光谱相关性,并使用自适应权重图全变分来刻画高光谱图像空间维度上的分段平滑特性和保留高光谱图像的边缘信息;此外,采用l1-范数、Frobenius-范数分别刻画包括条纹噪声、脉冲噪声、死线噪声在内的稀疏噪声和高斯噪声。
由此高光谱图像去噪问题归结为一个包含低秩张量分解和自适应图全变分的约束优化问题。
利用增广拉格朗日乘子法对该优化问题进行交替求解。
实验结果表明,所提出的高光谱图像去噪算法与现有的算法相比,能够充分刻画高光谱图像数据的内在结构特性,具有更好的去噪性能。
【总页数】13页(P157-169)【作者】蔡明娇;蒋俊正;蔡万源;周芳【作者单位】桂林电子科技大学信息与通信学院;桂林电子科技大学卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心;桂林电子科技大学广西无线宽带通信与信号处理重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TP751【相关文献】1.一种融合结构张量与非局域全变分的图像去噪方法2.基于二维变分模态分解和自适应中值滤波的图像去噪方法3.基于非凸低秩矩阵逼近和全变分正则化的高光谱图像去噪4.基于二维变分模态分解与自适应分数阶积分的图像去噪方法5.基于全变分加权差正则的高光谱图像去噪算法因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一种基于总体变分的自适应图像去噪方法摘要:建立了总体变分自适应图像去噪模型,并给出了其非线性各向异性扩散方程的数值解法,该方法采用高斯滤波器对噪声图像进行预处理,并利用图像每个像素的梯度信息,使其扩散方程在沿边缘方向上具有较大的扩散系数,而在垂直边缘的方向上具有较小的扩散系数。
因此,总体变分自适应图像去噪方法不但能抑制噪声,还能很好地保持图像的边缘和纹理特征。
图像去噪仿真实验表明,该方法的降噪效果明显优于总体变分去噪方法和中值滤波、维纳滤波等传统方法。
关键词:偏微分方程;总体变分;图像去噪;自适应;梯度 中图分类号:TP751 文献标识码:AAn Adaptive Image Noise Removal Method Based on Total VariationAbstract: This paper illustrates an adaptive image noise removal method based on total variation and provides the numerical solution for the nonlinear anisotropic diffuse equation. This method uses a Gaussian filter for noised images preprocessing and the gradient of every pixel is used in the diffuse equation, which has a bigger diffuse coefficient along the direction of image edges and a smaller one on vertical directions against image edges. Therefore, the adaptive image denoising method based on total variation, achieves noise restriction and detail preservation simultaneously. Image noise removal simulated results show that the performance of this method is obviously better than the total variation denoising method and traditional smooth methods such as median filtering, Wiener filtering and so on.Key words: Partial Differential Equation(PDE); Total Variation; Image Noise Removal; Adaptive; Gradient1 引言图像去噪是图像处理领域的一个重要问题,其关键在于去除噪声的同时能保持图像的边缘和纹理等细节特征。
PCB图像的自适应全变分去噪算法余丽红;曹蕾;柳贵东;杨新盛;黄东升【摘要】为了提高印刷电路板(PCB)图像的去噪效果,提出了一种基于先验信息的PCB图像自适应去噪算法.首先,采用非局部均值滤波算法对模糊的PCB图像进行滤波以减少图像噪声,并提取去噪后的图像先验信息.其次,在全变分算法的基础上,设计基于先验信息的自适应正则化参数.最后,利用迭代正则化算法快速得到最优的去噪图像.实验结果和数据分析证实了所提算法的有效性.与原有算法相比,所提算法能够得到视觉效果更好的去噪图像,信噪比也比原有方法提高至少0.5dB,结构相似度指标也有相应的提升.【期刊名称】《红外技术》【年(卷),期】2018(040)009【总页数】6页(P875-880)【关键词】图像去噪;全变分;非局部均值滤波;自适应去噪【作者】余丽红;曹蕾;柳贵东;杨新盛;黄东升【作者单位】广东白云学院电气与信息工程学院,广州广东510450;广东白云学院电气与信息工程学院,广州广东510450;广东白云学院电气与信息工程学院,广州广东510450;广东白云学院电气与信息工程学院,广州广东510450;广东白云学院电气与信息工程学院,广州广东510450【正文语种】中文【中图分类】TP751.1印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)检测在PCB生产过程中起到至关重要的作用[1]。
在基于自动光学检测(Automatic Optic Inspection,AOI)的PCB检测系统中,机器通过摄像头自动扫描采集PCB图像。
由于受外界环境和采集设备等因素影响,所采集的PCB图像难免会出现噪声与模糊现象[2],会给图像观测、特征提取和分析带来干扰。
在对PCB图像进行边缘检测、分割、特征提取与识别前,必须先对图像进行去噪、以提高PCB检测的有效性。
1992年,Rudin、Osher和Fatemi[3]首次提出全变分(Total Variation,TV)去噪算法,该算法在图像去噪领域得到了广泛的关注。
全变分自适应图像去噪模型张红英;彭启琮【摘要】通过分析三种主要变分去噪模型(调和、全变分以及广义全变分模型) 的优缺点,提出了一种基于全变分的自适应图像去噪模型.该模型根据噪声图像的信噪比,采用高斯滤波器对图像进行预处理,克服了全变分模型引入的阶梯效应;利用图像中每一像素点的梯度信息,自适应选取去噪模型中决定扩散强弱的参数p(x, y),使接近边缘处平滑较弱,远离边缘处平滑较强.数值实验表明,本方法在去除噪声的同时保留了图像的细节信息,取得了很好的降噪性能,其峰值信噪比(PSNR)在高噪声水平下,较其他变分方法至少提高1.0dB左右.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2006(033)003【总页数】4页(P50-53)【关键词】图像去噪;图像复原;全变分模型;自适应去噪【作者】张红英;彭启琮【作者单位】电子科技大学,通信与信息工程学院,四川,成都,610054;电子科技大学,通信与信息工程学院,四川,成都,610054【正文语种】中文【中图分类】工业技术第 3 3 卷第 3 期光电工程V 01.3 3 , N o.32 0 0 6 年 3 月 Op t o - El e ctr o nic E n gi n e e ri n g Ma r c h , 2 0 0 6 =j 口 I j = = = % l _ = E = # t= = = =日;= = { = z % _ = _ = = = ≈ ‘ E = = = = l l _ _ E = = ≈ E 。
= = = { 日 j E ; { = j j = = = = = = ; = 一 E= t = 目 = E ; = % ;口 I = = = 日 _ d 一文童编号: 1 0 0 3- 5 0 1 X (2 0 0 6)0 3 - 0 0 5 0 - 0 4全变分自适应图像去噪模型张红英,彭启琮(电子科技大学通信与信息工程学院,四川成都 6 1 0 0 5 4 )摘要:通过分析三种主要变分去噪模型(调和、全变分以及广义全变分模型)的优缺点,提出了一种基于全变分的自适应图像去噪模型。
改进的自适应广义整体变分图像降噪模型
高雷阜;李超
【期刊名称】《计算机应用》
【年(卷),期】2016(036)006
【摘要】针对自适应广义整体变分(AGTV)图像降噪模型对图像边缘信息定位精度不高及提取不足的问题,为提高图像降噪效果和峰值信噪比,提出了改进的AGTV (IAGTV)图像降噪模型.一方面,该算法换用精度更高的梯度计算方法,相对于AGTV 更精确地定位图像边缘;另一方面,为优化图像预处理的滤波过程,用高斯-拉普拉斯联合变换替代高斯平滑滤波,更有利于检测图像边缘信息,在实现降噪的同时防止边缘信息弱化.数值仿真实验得出,IAGTV模型的复原图像峰值信噪比相对于固定p值的GTV模型提高了大约1.0dB,比AGTV模型提高了至少0.2dB.实验结果表明IAGTV具有良好的图像降噪能力.
【总页数】6页(P1699-1703,1750)
【作者】高雷阜;李超
【作者单位】辽宁工程技术大学理学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学理学院,辽宁阜新 123000
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.4
【相关文献】
1.基于广义变分模型的自适应图像去噪算法 [J], 王益艳
2.PDE变分模型的自动图像降噪和复原 [J], 江凤莲
3.一种改进的全变分自适应图像去噪模型 [J], 侯榆青;张欢;史晶;张玲艳
4.倾斜影像整体变分模型阴影检测算法改进 [J], 闫利;莫楠;费亮;朱睿希
5.改进的二阶总广义变分图像前后景分割模型 [J], 孔晓然;朱华平
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基于滤波器的局部自适应全变分图像去噪模型史宝丽;何泊;王治国;庞志峰【摘要】综合利用冲击滤波器和非线性各向异性扩散滤波器对含噪图像做预处理,然后基于边缘检测函数建立反映图像局部特征的自适应权函数,构建能同时兼顾图像平滑去噪与边缘保留的局部自适应性的全变分模型,并建议用本原对偶算法快速求解.实验结果表明,同传统的全变分图像去噪模型相比,该局部自适应全变分模型在消除噪声的同时能很好地保持图像的边缘轮廓和纹理等细节特征,得到的复原图像在客观评价标准和主观视觉效果方面均有所提高.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2016(052)004【总页数】5页(P158-162)【关键词】图像去噪;自适应权函数;全变分模型;本原对偶算法【作者】史宝丽;何泊;王治国;庞志峰【作者单位】河南大学数学与信息科学学院,河南开封475004;河南大学数学与信息科学学院,河南开封475004;河南大学数学与信息科学学院,河南开封475004;河南大学数学与信息科学学院,河南开封475004【正文语种】中文【中图分类】TP391.4SHI Baoli,HE Bo,WANG Zhiguo,et al.Computer Engineering and Applications,2016,52(4):158-162.在数字图像处理中,图像获取或传输的过程通常受到噪声的干扰,这会导致图像的后期处理(如:分割、特征提取和目标识别等)非常困难,因此有效地去除图像中的噪声是该领域内的一个重要研究课题。
然而,由于先验信息的缺乏,图像的去噪问题经常是不适定的病态问题,因此基于变分PDE的图像去噪模型在最近几十年得到了广泛的关注。
基于能量泛函的正则化模型是缓解病态问题的经典方法之一,该模型通常由正则项和拟合项两部分组成,其中最经典是由Rudin等人[1]提出的全变分模型(ROF模型):其中Ω为图像空间,f为噪声图像,u为待复原的图像,λ>0为正则化参数,表示L2范数。