數(shù)字圖像處理第四章PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1數(shù)字圖像處理第四章數(shù)字圖像處理第四章2 / 30第第4 4章章 圖像恢復(fù)圖像恢復(fù) 技術(shù)技術(shù) 第2頁/共46頁3 / 30第第4 4章章 圖像恢復(fù)圖像恢復(fù) 技術(shù)技術(shù) 第3頁/共46頁4 / 304.1圖像退化及模型圖像退化及模型圖像恢復(fù)：圖像處理中的一大類技術(shù)認(rèn)為圖像質(zhì)量是在某種情況/條件下退化或惡化了需要根據(jù)相應(yīng)的退化模型和知識重建或恢復(fù)原始的圖像 w圖像退化：由場景得到的圖像沒能完全地反映場景的真實內(nèi)容，產(chǎn)生了失真等問題w模糊：在圖像采集過程中產(chǎn)生的退化w噪聲：在圖像記錄過程中產(chǎn)生的退化第4頁/共46頁5 / 304.1圖像退化及模型圖像退化及模型第5頁/共46頁6 / 304.1圖

2、像退化及模型圖像退化及模型圖像退化模型圖像退化過程被模型化為一個作用在輸入圖像 f (x, y)上的系統(tǒng)H。它與一個加性隨機(jī)噪聲 n(x, y)的聯(lián)合作用導(dǎo)致產(chǎn)生退化圖像g(x, y) 根據(jù)這個模型恢復(fù)圖像就是要在給定g(x, y)和代表退化的H的基礎(chǔ)上得到對 f (x, y)的某個近似的過程。這里假設(shè)已知n(x, y)的統(tǒng)計特性 第6頁/共46頁7 / 304.1圖像退化及模型圖像退化及模型第7頁/共46頁8 / 304.1圖像退化及模型圖像退化及模型第8頁/共46頁9 / 304.1圖像退化及模型圖像退化及模型第9頁/共46頁10 / 304.1圖像退化及模型圖像退化及模型圖像退化模型性質(zhì)

3、(1)線性：(2)相加性： (3)一致性： (4)位置（空間）不變性： 第10頁/共46頁11 / 304.1圖像退化及模型圖像退化及模型第11頁/共46頁12 / 304.1圖像退化及模型圖像退化及模型第12頁/共46頁13 / 304.1圖像退化及模型圖像退化及模型P92第13頁/共46頁14 / 304.2噪聲及其描述噪聲及其描述 噪聲示例：(1)熱噪聲(2)閃爍噪聲 (3)發(fā)射噪聲 (4)有色噪聲 第14頁/共46頁15 / 304.2噪聲及其描述噪聲及其描述 噪聲概率密度函數(shù)噪聲本身的灰度可看作隨機(jī)變量，其分布可用概率密度函數(shù)（PDF）來刻畫 (1)高斯噪聲 (2)均勻噪聲 (3)脈

4、沖（椒鹽）噪聲第15頁/共46頁16 / 304.2噪聲及其描述噪聲及其描述 第16頁/共46頁17 / 304.2噪聲及其描述噪聲及其描述 第17頁/共46頁18 / 304.2噪聲及其描述噪聲及其描述 第18頁/共46頁19 / 304.3空域噪聲濾波器空域噪聲濾波器均值濾波器 (1)算術(shù)均值濾波器(2)幾何均值濾波器第19頁/共46頁20 / 304.3空域噪聲濾波器空域噪聲濾波器均值濾波器 (3)諧波均值濾波器(4)逆諧波均值濾波器第20頁/共46頁21 / 304.3空域噪聲濾波器空域噪聲濾波器均值濾波器 (5)非線性均值濾波器如果權(quán)是常數(shù)，非線性均值濾波器就簡化為同態(tài)濾波器 第21

5、頁/共46頁22 / 304.3空域噪聲濾波器空域噪聲濾波器第22頁/共46頁23 / 304.3空域噪聲濾波器空域噪聲濾波器排序統(tǒng)計濾波器 (1)中值濾波器(2)最大值和最小值濾波器第23頁/共46頁24 / 304.3空域噪聲濾波器空域噪聲濾波器第24頁/共46頁25 / 304.3空域噪聲濾波器空域噪聲濾波器第25頁/共46頁26 / 304.3空域噪聲濾波器空域噪聲濾波器第26頁/共46頁27 / 304.3空域噪聲濾波器空域噪聲濾波器第27頁/共46頁28 / 30中值濾波中值濾波均值濾波均值濾波4.3空域噪聲濾波器空域噪聲濾波器第28頁/共46頁29 / 30中值濾波中值濾波均值濾

6、波均值濾波4.3空域噪聲濾波器空域噪聲濾波器第29頁/共46頁30 / 304.3空域噪聲濾波器空域噪聲濾波器自適應(yīng)濾波器 (1)自適應(yīng)局部噪聲濾波器(2)自適應(yīng)中值濾波器濾除脈沖噪聲，平滑非脈沖噪聲，減少對目標(biāo)邊界過度細(xì)化或粗化而產(chǎn)生的失真 第30頁/共46頁31 / 304.4組合濾波器組合濾波器混合濾波器 將快速的濾波器（特別是線性濾波器）和排序統(tǒng)計濾波器混合使用 w線性中值混合濾波第31頁/共46頁32 / 304.4組合濾波器組合濾波器w線性中值混合濾波第32頁/共46頁33 / 304.4組合濾波器組合濾波器選擇性濾波器 當(dāng)圖像同時受到不同噪聲影響時，可以采用選擇濾波的方式，在受到

7、不同噪聲影響的位置選擇不同的濾波器進(jìn)行濾除，以發(fā)揮不同濾波器的各自特點，取得好的綜合效果 在消除各種混合比例的混合噪聲時使用選擇性濾波器的效果比單獨使用任何一個濾波器的效果都要好 第33頁/共46頁34 / 304.4組合濾波器組合濾波器第34頁/共46頁35 / 304.5頻域周期噪聲濾波器頻域周期噪聲濾波器帶阻濾波器w高斯帶阻濾波器第35頁/共46頁36 / 304.5頻域周期噪聲濾波器頻域周期噪聲濾波器帶通濾波器低通濾波器和高通濾波器都可看作帶通濾波器的特例 第36頁/共46頁37 / 304.5頻域周期噪聲濾波器頻域周期噪聲濾波器帶通濾波器例4.5.2 低通濾波器和高通濾波器都可看作帶

8、通濾波器的特例第37頁/共46頁38 / 304.5頻域周期噪聲濾波器頻域周期噪聲濾波器第38頁/共46頁39 / 304.5頻域周期噪聲濾波器頻域周期噪聲濾波器陷波濾波器第39頁/共46頁40 / 304.6逆濾波逆濾波無約束恢復(fù)僅將圖像看作一個數(shù)字矩陣，從數(shù)學(xué)角度進(jìn)行處理而不考慮恢復(fù)后圖像應(yīng)受到的物理約束 第40頁/共46頁41 / 304.6逆濾波逆濾波逆濾波模型恢復(fù)只能在與原點較近的范圍內(nèi)進(jìn)行第41頁/共46頁42 / 304.6逆濾波逆濾波第42頁/共46頁43 / 304.7維納濾波維納濾波有約束恢復(fù)考慮恢復(fù)后的圖像應(yīng)該受到一定的物理約束 有約束恢復(fù)考慮選取的一個線性操作符 Q （變換矩陣），使得| Q f |2 最小 第43頁/共46頁44 / 304.7維納濾波維納濾波維納濾波器一種最小均方誤差濾波器 (1)如果s = 1，大方括號中的項就是維納濾波器(2)如果s是變量，就稱為參數(shù)維納濾波器(3)當(dāng)沒有噪聲時，Sn(u, v) = 0，維納濾波器退化成理想逆濾波器第44頁/共46頁45 / 30本章要點本章要點4.1節(jié)一種基本的圖像退化模型及其退化系統(tǒng)的性質(zhì)4.2節(jié)一些典型的噪聲和對它們的表示描述4