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随着计算机的普及和因特网的迅速发展,信息在人们日常生活中的作用越来越突出,其中最普遍、最主要的信息是数字图像信息。然而数字图像在形成、记录、处理和传输过程中,由于成像系统、记录设备、传输介质和处理方法的不完善,从而导致图像质量下降,表现为图像模糊、失真、有噪声等。其中噪声对图像处理的输入、采集、处理等各个环节都不可避免地会有影响。噪声的存在,从视觉角度来说,它会影响人们对图像的观察,干扰人们对图像信息的理解;从应用角度来说,它破坏了图像的结构,不利于图像边缘信息和特征信息的提取。因此在对图像进行后续分析之前,一般都要对其进行去噪处理。
本文首先介绍了一些传统的图像去噪方法,并用MATLAB进行仿真实验,然后在此基础上提出了一致锐度算子去噪模型。通过MATLAB设计相关程序,对一致锐度算子进行仿真验证,实验证明一致锐度算子去噪模型比传统去噪模型具有显著的优越性。最后,用VC++6.0独立开发了一个数字图像处理系统。
本文的主要内容和组织结构:
第一章绪论部分,概述数字图像处理技术的主要内容和发展,简要介绍图像噪声的相关知识,以及图像去噪的研究现状。
第二章首先简要介绍空间域去噪、频域去噪、小波去噪三类去噪理论、以及每类去噪的一些滤波器及相关改进算法,并用MATLAB进行仿真实验和比较。然后阐述了PDE去噪,给出了几个经典的PDE去噪方程并用有限差分方法算出了这些方程的数值解,在MATLAB中仿真实现了其去噪算法。
第三章提出了基于一致锐度的改进去噪模型,一致锐度算子主要是基于边缘检测提出的,在PDE去噪中用它取代梯度算子具有显著的去噪效果。
第四章给出了基于以上理论开发的数字图像处理系统。
第五章对以上图像处理的几种方法进行总结,提出了今后有待解决的问题。