[發明專利]基于雙變量收縮函數的電纜瓷套終端紅外圖像去噪方法

在審

• 申請號: 201410093914.7
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103914812A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 牛海清;吳炬卓
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及一種中壓電纜電纜瓷套終端紅外圖像處理技術，特別涉及一種基于雙變量收縮函數的電纜瓷套終端紅外圖像去噪方法。

背景技術

基于紅外圖像的紅外診斷技術已經被成功地運用于電氣設備的狀態檢測和故障監測，并在發電機故障診斷、設備絕緣診斷等方面取得顯著成效。電纜瓷套終端紅外圖像檢測方法由于具有安全、準確、經濟和實用等特點，近年來受到廣泛關注。電纜瓷套終端紅外圖像是否清晰，圖像細節是否完整，特征是否明顯，是能否對其進行正確診斷的關鍵。紅外圖像在生成過程中受探測器噪聲和各種電子器件噪聲的影響，具有高噪聲、低對比度的特點。因此采用高效率的濾波方法對電纜瓷套終端紅外圖像去噪，提升圖像質量，是進行正確診斷的前提。在圖像去噪方面，小波變換由于其良好的時頻局部化能力，具有較好的去噪效果，已被廣泛應用于圖像去噪。常用的小波去噪方法是基于小波系數閾值的濾波方法，如軟閾值函數去噪法。但軟閾值函數去噪法忽略了小波系數尺度間相關性，去噪效果不甚理想。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于雙變量收縮函數的電纜瓷套終端紅外圖像去噪方法，該去噪方法能有效地去除噪聲，并完整保留圖像細節。

本發明的目的通過下述技術方案實現：基于雙變量收縮函數的電纜瓷套終端紅外圖像去噪方法，包括以下步驟：

(1)輸入待去噪的電纜瓷套終端紅外圖像；

(2)對紅外圖像進行二維小波分解，得到最高分解層數上的近似系數和不同分解層數上三個方向上的小波系數；

(3)計算小波系數的尺度間相關系數絕對值；

(4)利用模糊C-均值聚類法將步驟(3)得到的相關系數絕對值分為有效小波系數的相關系數和無效小波系數的相關系數，即把每個尺度上的小波系數分為有效小波系數和無效小波系數兩類；

(5)對步驟(4)得到的無效小波系數，直接置零；對步驟(4)得到的有效小波系數，使用雙變量收縮函數進行處理，得到真實圖像小波系數的估計值；

(6)利用步驟(2)得到的最高分解層數上的近似系數和步驟(5)得到的真實圖像小波系數估計值進行二維小波重構，得到去噪后紅外圖像；

所述步驟(3)中，所述小波系數的尺度間相關系數的計算公式為：

Corrj,2kdf(m,n)=Wjkdf(m,n)Wj+1kdf(m,n),]]>

式中，為第j尺度，k_d方向，位置(m,n)上的小波系數，為第j+1尺度，k_d方向，位置(m,n)上的小波系數，k_d=H,V,D，所述H表示水平方向，所述V表示垂直方向，所述D表示對角線方向。

所述步驟(4)包括以下步驟：

(b)確定聚類數目C，初始化加權指數m及聚類中心V；

(c)對第t次迭代，根據隸屬度矩陣計算公式和第i個聚類中心計算公式計算新的隸屬度矩陣和C個聚類中心；

(d)若目標函數J滿足|J^(t)-J^(t-1)|≤ε則停止，否則返回步驟（c）繼續迭代；

(e)對隸屬度矩陣U=[u_ij]_C×N采用最大隸屬度原則決定數據點的分類；