基于二维小波收缩与非线性扩散的混合图像去噪算法.pdf

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1、第1期电子学报Vol.34No.12006年1月ACTAELECTRONICASINICAJan.2006基于二维小波收缩与非线性扩散的混合图像去噪算法吴亚东!孙世新(电子科技大学计算机科学与工程学院四川成都610054>摘要!研究自适应滤波算法对改善图像质量具有重要意义.本文分析了非线性扩散和二维Haar小波收缩去噪方法之间的关系从本质上说明了非线性扩散方法优于Haar小波收缩去噪方法.然后给出了一种基于图像全变差(TV>模型的非线性扩散与二维Haar小波收缩相结合的混合图像去噪算法.该算法在图像小波分解的低频部分采

2、用全变差扩散在高频部分采用小波收缩方法.实验结果表明混合去噪算法在计算复杂性与滤波效果上具有更好的综合性能.关键词!非线性扩散;小波收缩;全变差;图像去噪中图分类号!TP391文献标识码!A文章编号!0372-2112(2006>01-0163-04ANewHybridlmagede-noisingAlgorithmBasedon2dWaveletShrinkageandNonlineardiffusionWUYa-dongSUNShi-xin(Schoolo]ComPuterScienceanden8ineerin8

3、Universityo]electronicScienceandtechnolo8yo]ChinaChen8duSichuan610054China>Abstract:ItisimPortantforimProvingtheimage]ualitYtostudYadaPtivfilteralgorithm.InthisPaPerWestudYtherelationsanddifferencesbetWeennonlineardiffusionand2DHaarWaveletshrinkagede-noisingande

4、xPlainthatnonlineardiffusionissuPeriortoHaarWaveletshrinkageinessence.AfterWardsahYbridde-noisingalgorithmbasedon2DHaarWaveletshrinkageandtotalvariation(TV>diffusionisgivenWhichisatradeoffbetWeenrestoration]ualitYofimagesandcomPutingcomPlexitY.ThisalgorithmaPPli

5、esTVdiffusiontoloWfre]uencYPartofimagedecomPosedbYHaarWaveletandshrinkstheWaveletcoefficient.SomeexPeri-mentresultsshoWthatthishYbridalgorithmhasthebettergeneralPerformance.Keywords:nonlineardiffusion;Waveletshrinkage;totalvariation;imagede-noising收缩等效于两个像素对的一次全

6、变差模型扩散.并推导了1引言收缩函数与扩散函数之间的相互转换关系.实际图像在形成~传输过程中不可避免会受到噪声干本文首先分析了二维Haar小波收缩与非线性扩散模扰尽可能减少噪声对后续图像处理的影响非常具有现实型之间的关系给出了非线性扩散在二维Haar小波收缩意义.图像降噪在图像预处理中应用非常广泛其目的是为框架下的滤波解释.从本质上说明了非线性扩散方法优于了提高图像的信噪比改善图像质量.目前图像去噪有许Haar小波收缩去噪方法.在分析这两种滤波方法优劣的基多方法:滤波器方法数学形态学方法随机方法自适应平础上给出了一种基

7、于图像全变差模型的非线性扩散滤波滑小波技术变分PDE方法等1246!9I与二维Haar小波收缩相结合的混合图像去噪算法.实验.虽然这些方法都能在一定程度上达到去噪目的但是这些方法之间的内在结果表明混合去噪算法在计算复杂性与滤波效果上具有联系很少有文献论及.而分析这些方法之间的内在联系能更好的综合性能.够使我们认识各种方法的本质及其优劣有利于综合各种2小波收缩去噪与非线性扩散去噪方法的优点为产生新的复合算法提供指导思路.小波技术与非线性扩散滤波是两类重要去噪方法其2.1小波收缩去噪方法中软阈值去噪1I与各向异性扩散7I尤

8、其是全变差(total图像经过二维离散小波变换后其能量主要集中在低26I是较为有效的两种去噪手段有着频部分而在高频部分的能量较低.可以认为在高频部分variation>模型扩散广泛应用研究两者之间的内在联系具有十分重要的理论绝对幅值比较大的小波系数主要是由真实图像信号提供和现实意义.G.SteidlJ.Weickert等3!5I在