[發(fā)明專利]一種沖擊噪聲圖像去噪方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201511030363.0
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105654442B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉文龍;王陽;王心怡
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李馨;李洪福

1.一種沖擊噪聲圖像去噪方法，其特征在于具有如下步驟：

—建立噪聲污染圖像I的標(biāo)記矩陣F，該矩陣F的元素與圖像I中的像素對應(yīng)，矩陣中元素為0表示圖像I中對應(yīng)位置的像素為非污染像素，元素為1表示圖像I中對應(yīng)位置的像素為污染像素；統(tǒng)計(jì)當(dāng)前圖像的沖擊噪聲污染密度ρ；

—根據(jù)所述的沖擊噪聲污染密度ρ將所述的圖像I和標(biāo)記矩陣F分別劃分成M*N個網(wǎng)格；分別提取圖像I和矩陣F中第(m，n)個網(wǎng)格內(nèi)的像素構(gòu)成的圖像塊T_m，n和標(biāo)記塊L_m，n；

—通過遍歷所述的標(biāo)記塊L_m，n內(nèi)的元素，根據(jù)標(biāo)記塊L_m，n元素和圖像塊T_m，n像素的對應(yīng)關(guān)系，建立圖像塊T_m，n中污染像素集合E和非污染像素集合P；

—計(jì)算非污染像素集合P中非污染像素之間的圖像坐標(biāo)歐式距離矩陣D^p，得到線性預(yù)測系統(tǒng)參數(shù)Ψ；計(jì)算污染像素集合E中所有像素與所述的非污染像素集合P之間的圖像坐標(biāo)歐式距離矩陣D^e；

—根據(jù)所述的線性預(yù)測系統(tǒng)參數(shù)Ψ和歐式距離矩陣D^e計(jì)算得出污染像素值對該污染像素值進(jìn)行矩陣轉(zhuǎn)置操作，得到去除噪聲像素值E，具體為：

—計(jì)算P中非污染像素[q₁,...,q_g]之間的圖像坐標(biāo)歐式距離矩陣D^p，

其中其中是像素p_u與像素p_v之間的圖像坐標(biāo)歐式距離；

—計(jì)算所述線性預(yù)測系統(tǒng)參數(shù)Ψ：Ψ＝(D^p(D^p)^T)^-1(D^p)^TP，其中(·)^T是矩陣轉(zhuǎn)置操作，(·)^-1是矩陣取逆操作；

—計(jì)算污染像素E中所有像素與非污染像素P間的圖像坐標(biāo)歐式距離矩陣D^e，

其中

計(jì)算所述污染像素值使其中表示對進(jìn)行矩陣轉(zhuǎn)置操作；

—根據(jù)像素值E在圖像塊T_m，n中的坐標(biāo)，替換T_m，n中污染像素，得到去噪后的圖像塊T_m，n；

—將去噪后的圖像塊T_m，n寫回圖像，代替第(m,n)個網(wǎng)格內(nèi)圖像像素；遍歷圖像I中的所有網(wǎng)格，對所有網(wǎng)格內(nèi)的污染像素進(jìn)行修復(fù)，得到去除沖擊噪聲后的圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沖擊噪聲圖像去噪方法，其特征還在于所述的標(biāo)記矩陣F的建立過程如下：

—當(dāng)沖擊噪聲為椒鹽噪聲時，遍歷圖像I中所有像素q，當(dāng)像素q(i,j)取值為0或2^z-1時為椒鹽噪聲，使F中(i,j)位置處元素為1，即F(i,j)＝1，其中i,j分別是縱、橫坐標(biāo)；

—當(dāng)沖擊噪聲為隨機(jī)噪聲時，采用隨機(jī)沖擊噪聲檢測方法進(jìn)行沖擊噪聲檢測，并使F中隨機(jī)沖擊噪聲像素位置處元素為1。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種沖擊噪聲圖像去噪方法，其特征還在于所述的沖擊噪聲污染密度w、h分別為圖像I的寬度和高度尺寸。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種沖擊噪聲圖像去噪方法，其特征還在于：所述的網(wǎng)格的單元尺寸為s*s：

當(dāng)沖擊噪聲污染密度ρ≤0.5，s取值為2～6個像素；

當(dāng)沖擊噪聲污染密度0.5＜ρ≤0.8，s取值為4～16個像素；

當(dāng)沖擊噪聲污染密度0.8＜ρ≤0.9，s取值為12～100個像素；

當(dāng)沖擊噪聲污染密度0.9＜ρ≤0.95，s取值為90～200個像素；

當(dāng)沖擊噪聲污染密度ρ＞0.95，s取值大于180個像素；

以大小為s*s矩形塊為單位，將圖像I和標(biāo)記矩陣F劃分為M*N個網(wǎng)格，其中M＝Θ(w/s+0.5)，N＝Θ(h/s+0.5)表示取整數(shù)操作。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沖擊噪聲圖像去噪方法，其特征還在于所述的污染像素集合E和非污染像素集合P建立過程如下：

—遍歷標(biāo)記塊L_m,n中所有元素L(k,l)，k、l是塊內(nèi)橫、縱坐標(biāo)，k、l的取值范圍為1～s，s為單元尺寸；

—當(dāng)L(k,l)為0時，從圖像塊T_m,n中取出像素q(k,l)，此時q(k,l)是非污染像素p；

—構(gòu)成圖像塊T_m,n中非污染像素p的集合P＝[q₁,...,q_g]，P中元素個數(shù)為g，q的值為像素值；

—當(dāng)L(k,l)為1時，從圖像塊T_m,n中取出像素q(k,l)，此時q(k,l)是污染像素e，構(gòu)成圖像塊T_m,n中污染像素e的集合E＝[q₁,...,q_r]，E中元素個數(shù)為r，q的值為像素值。