用于图像处理的自适应中值滤波

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1、万方数据第17卷第2期2005年2月计算机辅助设计与图形学学报JOURNALOFCOMPUTER—AIDEDDESIGN&COMPUTERGRAPHICSV01．17，No．2Feb．．2005用于图像处理的自适应中值滤波张旭明1㈦徐滨士2’董世运2’1’(上海交通大学材料科学与工程学院上海200030)2’(装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072)(xavel@163．com)摘要针对标准中值滤波方法存在的不足，提出自适应中值滤波方法．该方法通过噪声检测确定子图像中的脉冲噪声点及噪声干扰大小，根据噪声干扰程度选择滤波窗121的尺寸，并采用

2、改进的中值滤波方法对检测出的噪声点进行滤波．计算机模拟实验结果表明：自适应中值滤波能在有效地去除噪声的同时，较好地保护图像细节，较标准中值滤波具有更优良的滤波性能，其滤波速度也较中值滤波具有明显优势．关键词自适应中值滤波；脉冲噪声；噪声检测中图法分类号TP391AdaptiveMedianFilteringforImageProcessingZhangXumin91，2)XuBinshi2)DongShiyunz)1’(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shangha

3、i200030)2’(StateKeyLaboratoryofRemanufactureTechnology，ArmedForceEngineeringInstitute，Beijing100072)AbstractToovercomethedrawbacksofthestandardmedianfilter，theadaptivemedianfilteriSproposedinthispaper．Inthealgorithm，noisedetectionisutilizedtodetermineimpulsenoiseandthedegreeofnoiseint

4、erferenceinsub—images．Basedonthedegreeofnoiseinterference，windowsizecouldbeselected，andthenoisefoundinsub—imagesisremovedbymeansofimprovedmedianfilter．Resultsofcomputersimulationexperimentsontheadaptivemedianfiltershowthatthemethodcansuppressnoiseveryeffectivelywhilepreservingfinedeta

5、ilsverywellandhasbetterfilteringperformancethanthestandardmedianfilter．Italsoshowsagreatadv．antageoverthestandardoneinfilteringspeed．Keywordsadaptivemedianfilter；impulsenoise；noisedetection1引言图像在形成、传输过程中，常因外界噪声干扰而导致其质量退化，为减小噪声的影响，可采取各种滤波方法对图像进行去噪处理．中值滤波由于可对长拖尾概率分布的噪声起到良好的平滑效果且可对图像中的某些

6、细节起到保护作用，因而在图像降噪处理中得到了比较广泛的应用．但标准中值滤波去脉冲噪声的性能受滤波窗口尺寸的影响较大，在抑制图像噪声和保护细节两方面存在一定的矛盾【1七J：窗口滤波小，可较好地保护图像中某些细节，但滤除噪声的能力会受到限制；滤波窗口大，可加强噪声抑制能力，但对细节的保护能力会减弱，有时会滤去图像中的一些细线、尖锐边角等重要细节，从而破坏图像的几何结构．这种矛盾在图像中噪声干扰较大时表现得尤为明显．本文提出了自适应中值滤波方法，其基本思想收稿日期：2003—08—07；修回日期：2003—11—24基金项目：国家自然科学基金重点项目(50235030)

7、；总装备部“十五”预研项目万方数据296计算机辅助设计与图形学学报2005每是将图像分为几个子块，通过对各子块中的像素进行噪声检测，将其分为受噪声污染像素和未受污染像素两类；统计受污染像素的个数以确定子图像中噪声干扰大小，根据噪声干扰程度自适应地调整滤波窗口的尺寸；最后采用改进的中值滤波方法对子图像中的噪声点进行滤波处理．自适应中值滤波在很大程度上缓和了噪声抑制和保护细节之间的矛盾，对噪声干扰较大的图像去噪时也能取得良好的效果，较标准中值滤波具有更优良的滤波性能，为消除图像中的脉冲噪声提供了一种有效途径．2自适应中值滤波方法自适应中值滤波总体上包括三步：(1)对图

8、像各区域进