基于非局部均值和稀疏表示理论的图像去噪研究

作     者：韩玉兰 

作者单位：广西民族大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宣士斌

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：图像去噪 三维块匹配 积分图 鲁棒性 随机扰动项 

摘      要：图像去噪作为图像预处理技术中重要的处理手段,一直是国内外学者们的研究重点。近年来,随着图像处理技术的不断发展,有效的图像去噪方法依次被提出,尤其以基于非局部均值和稀疏表示理论的图像去噪研究最为显著。本文重点研究了两部分:其一为基于非局部均值理论的三维块匹配图像去噪算法,针对其在块匹配的过程中导致算法计算量大的问题,进行分析和改进,提高了算法的运算效率;其二,针对同时含有加性高斯白噪声和脉冲噪声的混合情况,通过对基于稀疏表示的混合噪声滤除算法的改进,取得了良好的实验效果。本文主要研究工作如下:(1)针对三维块匹配(BM3D)算法中块匹配导致计算量大的问题,提出了一种基于积分图的BM3D加速方法。首先利用高斯滤波器对原图像进行粗去噪,然后结合积分图计算图像块的相似性,在第二步维纳滤波中同样经过转换将积分图应用于此。实验表明,改进后的算法,不但保留了三维块匹配算法在去噪方面好的性质,而且运算时间缩短了近1/4。(2)针对同时含有高斯噪声和椒盐噪声的混合噪声图像,提出一种WESNR改进算法。通过对算法性能的有效分析,利用极小化项函数在零点的极值修正使其更接近于鲁棒性统计函数要求,并在优化目标函数中增加了渐近减少的随机扰动项用于避免递归求解过程陷入局部极小。通过实验表明,改进后的算法更加有效的抑制混合噪声,保留了更多的图像细节。