自適應(yīng)多閥值中值濾波算法研究

王角鳳　黃斌

摘 要：文章主要討論在保證還原后的圖像具備一定清晰度的前提下，通過自適應(yīng)多閥值的設(shè)置來解決去除噪聲過程中的圖像的平滑度、邊界細(xì)節(jié)，重點(diǎn)對不同算法進(jìn)行比較和探討，取長補(bǔ)短，給出改進(jìn)后的方法，能夠達(dá)到更好的圖像還原效果。

關(guān)鍵詞：自適應(yīng)；多閥值；改進(jìn)中值濾波

1 概述

在圖像去除噪聲的領(lǐng)域里，傳統(tǒng)的方法各有優(yōu)勢，問題主要集中在去噪的同時(shí)如何實(shí)現(xiàn)對圖像細(xì)節(jié)的保護(hù)。高斯、脈沖等噪聲特點(diǎn)不僅是密度大，波動(dòng)范圍寬，而且被污染的圖像不僅僅是灰度級(jí)受到影響，而且同一灰度級(jí)受污染的程度也可能存在較大的差異。最早出現(xiàn)的空域平滑方法在圖像處理的初期得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展，利用所選區(qū)域像素的灰度平均值代替中心像素的灰度值，方法雖然簡便快捷，但是在平滑噪聲的同時(shí)也模糊了圖像的細(xì)節(jié)，在實(shí)際工程應(yīng)用過程中受到了限制。在實(shí)際的圖像處理過程中，由于圖像自身的多樣性和復(fù)雜性以及噪聲分布的不確定性，使得處理時(shí)先對圖像的情況做出預(yù)判，利用算法自身自適應(yīng)性進(jìn)行調(diào)整，從而還原接近于圖像真實(shí)情況的細(xì)節(jié)和特點(diǎn)。對于傳統(tǒng)的中值濾波，文獻(xiàn)[1-6]提出不同的改進(jìn)型算法。其共同特征就是借助于預(yù)先設(shè)定的閥值，將像素點(diǎn)與閥值進(jìn)行比較，從而分辨出像素點(diǎn)和噪聲點(diǎn)。由于閥值預(yù)先給定，所以處理復(fù)雜圖像時(shí)容易丟失細(xì)節(jié)，邊界識(shí)別不夠清晰，并且閥值固定導(dǎo)致部分噪點(diǎn)無法識(shí)別。

2 噪聲識(shí)別步驟

2.1 檢測可能的噪聲點(diǎn)

利用這種方法，首先找出待檢測的噪點(diǎn)，然后利用二次檢測加以確定，其根本目的就是降低第一次檢測是的誤檢率，提高正確識(shí)別噪點(diǎn)的效率。

2.4 自適應(yīng)窗口大小設(shè)置

2.6 算法分析

從表1和表2數(shù)據(jù)可以看出，在相同的噪聲密度下，本濾波算法對應(yīng)的PSNR較其它三種濾波方法有不同程度的提高；而MAE值則低于其它方法，因此具有較佳的濾波效果。圖像仿真測試效果比較（如圖1）。

四種濾波方法中，通過上面圖像仿真測試，可以發(fā)現(xiàn)，圖像在7×7窗口下，TM濾波后殘存的噪聲點(diǎn)較多，EM濾波去噪效果略好，PSM濾波仍有一定量噪聲點(diǎn)未被濾除，且圖像中的某些細(xì)節(jié)也遭到破壞。本算法則有效消除了圖像中的噪聲點(diǎn)且對圖像中的細(xì)節(jié)起到了很好的保護(hù)作用。

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