[發明專利]基于分數階差分加權的圖像多步殘差反饋迭代濾波方法

有效

• 申請號: 201210145403.6
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN102810202A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 張軍;肖亮;韋志輝
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種基于分數階差分加權的圖像多步殘差反饋迭代濾波方法，包括分數階奇異性指標計算單元、分數階權重系數矩陣計算單元以及多步殘差反饋迭代濾波單元；

1.1?所述的分數階奇異性指標計算單元，包括如下步驟：

步驟1：全變差濾波預處理：輸入一幅大小為???????????????????????????????????????????????的待去噪圖像，應用全變差濾波方法得到初始濾波圖像；

步驟2：計算初始濾波殘差圖像的每個像素點的局部方差；

????步驟3：確定分數階奇異性指標分布區間；

????步驟4：計算圖像每個像素點對應的分數階奇異性指標；

????1.2?所述的分數階權重系數矩陣計算單元，通過設立()個大小為的矩陣存儲裝置,?存儲計算得到的個分數階權重系數矩陣；

????1.3?所述的多步殘差反饋迭代濾波單元,?包括如下步驟：

步驟1：設立()個大小為的矩陣存儲裝置,?在第步計算開始時，存儲前一步即第步到第步迭代中產生的個相鄰的殘差圖像,?其中為迭代次數;?時

步驟2:??按照分數階差分格式，對得到的個殘差圖像利用分數階權重系數矩陣進行線性組合，并從原含噪聲圖像中減去該殘差線性組合，得到中間待去噪圖像,?其計算關系為:?

其中每一個的運算都是矩陣中對應元素的點對點的乘法；

步驟3：對中間待去噪圖像，利用全變差濾波方法進行快速去噪，得到新的中間濾波圖像及其殘差圖像；

????步驟4：判斷迭代終止條件，其中為人工設定的相對誤差精度要求，如果滿足迭代終止條件，則輸出最終的去噪圖像；否則，令，更新殘差圖像存儲裝置中的數據,即,?轉到步驟2繼續計算。

2.根據權利1所述的基于分數階差分加權的圖像多步殘差反饋迭代濾波方法，其特征在于分數階奇異性指標計算單元步驟2中殘差圖像的每個像素點的局部方差滿足如下關系：

????????????，?

其中：，是一個以為中心,?大小為(,為奇數)的窗口。

3.????根據權利1所述的基于分數階差分加權的圖像多步殘差反饋迭代濾波方法，其特征在于分數階奇異性指標計算單元步驟3中確定分數階奇異性指標分布區間按照如下方法進行確定：計算局部方差（）的平均值，的取值規則為:

當，取；

當，取；

當，取；

其中:??為噪聲標準差，由下面的經驗估計公式估計

式中為殘差圖像在Db4小波小波分解的最高頻的HH子帶小波系數的幅度中間值。

4.?????根據權利1所述的基于分數階差分加權的圖像多步殘差反饋迭代濾波方法，其特征在于分數階奇異性指標計算單元步驟4中的分數階奇異性指標的具體計算關系為

????????，??

其中分別為局部方差（）的標準差。

5.根據權利1所述的基于分數階差分加權的圖像多步殘差反饋迭代濾波方法，其特征在于1.2?所述的分數階權重矩陣計算單元中權重系數矩陣()中每個元素都是按照分數階差分格式中的系數計算方式計算,?其的計算公式為：

,

其中,?為Gamma函數，且當時，。