基于微分的数字图像复原与增强技术研究.pdf

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1、万方数据基于微分的数字图像复原与增强技术研究ResearchonDigitalImageRestorationandEnhancementBasedonDifferential指导小组成员陆佩忠教授阚海斌教授李伟副教授万方数据目录目录．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯．．．．．i摘要．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯．．⋯．．．．⋯．⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯．．IAbstract⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．⋯．⋯⋯．．．．⋯．⋯⋯．．⋯⋯．．Ⅲ第一章引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯l1．1研究的背景和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1．1图像

2、复原⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．1．2图像增强⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2图像复原方法概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．31．3图像增强方法概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．41．4本文的主要工作⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5第二章背景知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72．1图像的数学定义⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72．2图像降质模型及其描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯82．2．1噪声模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．2．2模糊模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．102．3图像去噪方法概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、122．3．1空域图像去噪方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯122．3．2变换域图像去噪方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．142．4图像去模糊方法概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．152．4．1非盲去模糊方法⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．．．．⋯⋯⋯⋯152．4．2盲去模糊方法⋯⋯⋯．．．⋯⋯．．⋯．．．．⋯．．⋯．．162．4．3特殊的去模糊方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．．．⋯．162．5图像增强方法概述．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．⋯⋯⋯．17第三章基于局部离群因子的中值滤波方法⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯193．1概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯．⋯193．1．1中值滤波⋯⋯

4、⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯193．1-2开关中值滤波⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．⋯⋯．⋯193．2像素点LOF计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．203．2．1LOF概念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯．．．203．2．2图像像素点的LOF⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯2l3．3基于LOFBDND噪声检测算法的开关中值滤波⋯⋯⋯⋯⋯．．223．3．1基于LOF值的噪声检测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．223．3．2BDND算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．233．3．3LOFBDND算法．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．253．3．4滤波．．⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯

5、．．⋯⋯．⋯⋯．25万方数据复旦大学博士学位论文3．4冲击噪声滤波试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯263．4．1实验条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．263．4．2噪声检测能力比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯263．4．3图像复原能力客观比较⋯⋯⋯⋯．．⋯．．⋯⋯．⋯273．4．4图像复原能力主观评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．293．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．31第四章基于偏微分的自适应通用噪声滤波方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．324．1背景知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯324．1．1图像滤波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．324．1．

6、2混合噪声滤波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．334．1．3检测一替换机制．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．334．2基于偏微分的各项异性扩散模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯344．1．1图像去噪的偏微分方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．344．1．2P—M模型⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯．．⋯⋯．⋯354．3基于局部差分因子的噪声识别⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．374．3．1局部差分因子．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．374．3．2图像像素点LDF计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．384．3．3基于LDF的图像噪声判定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．394．4基于各项异性扩散和开关自适应滤波的通

7、用去噪算法⋯⋯⋯394．4．1滤波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394．4．2自适应各项异性扩散模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯404．5图像滤波实验⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．⋯⋯414．5．1实验条件⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．⋯．424．5．2图像复原效果客观指标比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．424．5．3图像复原效果主观评价⋯⋯⋯⋯．．．⋯．．⋯⋯⋯454．6本章小结⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．47第五章基于分数阶微分的数字图像去模糊方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．485．1背景知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．485．1．1目前研究进展．．．．

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．485．1．2代价函数⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．495．2分数阶微分基础⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．．495．2．1分数阶微分概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯