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数字图像处理去噪毕业论文

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数字图像处理去噪毕业论文

③在弹出的对话框里,可以单击“Preset”下的选项,选择设置噪音的消除模式。也可以通过拖动滑块来设置消除噪音大小,左面的滑快代表噪音的最低限度,滑块越往上去除噪音的效果越好,但对原来的声音文件损失也就越大。

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自己录制的音频往往带有噪音,去除的方法很多,下面介绍用 Sound Forge除掉噪音的具体操作过程。①打开自己录制的声音文件,播放听听声音效果。②选择“Effects”菜单下的“Noise Gate”命令。③在弹出的对话框里,可以单击“Preset”下的选项,选择设置噪音的消除模式。也可以通过拖动滑块来设置消除噪音大小,左面的滑快代表噪音的最低限度,滑块越往上去除噪音的效果越好,但对原来的声音文件损失也就越大。④单击“OK”按钮。

图像处理是利用计算机对图像信息进行加工以满足人的视觉心理或者应用需求的行为,应用广泛,多用于测绘学、大气科学、天文学、美图、使图像提高辨识等。学术堂在这里为大家整理了一些图像处理本科毕业论文题目,希望对你有用。1、基于模糊分析的图像处理方法及其在无损检测中的应用研究2、数字图像处理与识别系统的开发3、关于数字图像处理在运动目标检测和医学检验中若干应用的研究4、基于ARM和DSP的嵌入式实时图像处理系统设计与研究5、基于图像处理技术的齿轮参数测量研究6、图像处理技术在玻璃缺陷检测中的应用研究7、图像处理技术在机械零件检测系统中的应用8、基于MATLAB的X光图像处理方法9、基于图像处理技术的自动报靶系统研究10、多小波变换及其在数字图像处理中的应用11、基于图像处理的检测系统的研究与设计12、基于DSP的图像处理系统的设计13、医学超声图像处理研究14、基于DSP的视频图像处理系统设计15、基于FPGA的图像处理算法的研究与硬件设计

图像去噪处理毕业论文设计

数字图像处理是利用计算机对图像信息进行加工以满足人的视觉心理或者应用需求的行为,应用广泛,多用于测绘学、大气科学、天文学、美图、使图像提高辨识等。这里学术堂为大家整理了一些数字图像处理毕业论文题目,希望对你有用。1、基于模糊分析的图像处理方法及其在无损检测中的应用研究2、数字图像处理与识别系统的开发3、关于数字图像处理在运动目标检测和医学检验中若干应用的研究4、基于ARM和DSP的嵌入式实时图像处理系统设计与研究5、基于图像处理技术的齿轮参数测量研究6、图像处理技术在玻璃缺陷检测中的应用研究7、图像处理技术在机械零件检测系统中的应用8、基于MATLAB的X光图像处理方法9、基于图像处理技术的自动报靶系统研究10、多小波变换及其在数字图像处理中的应用11、基于图像处理的检测系统的研究与设计12、基于DSP的图像处理系统的设计13、医学超声图像处理研究14、基于DSP的视频图像处理系统设计15、基于FPGA的图像处理算法的研究与硬件设计

多图平均法跟多次测量取平均值差不多。多幅图像加权,噪声的强度下降。至于难点,应该是加权权值的选取,以及图像的多少。

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目录 一.引言……………………………………………………………………2 二.设计方法和创意 ………………………………………………………2 三.实例制作 …………………………………………………………………3 小结 …………………………………………………………………………8 参考文献 ………………………………………………8 一.引言 近年来,计算机图像技术的飞速发展和应用使个人电脑上的美术创作进入一个新的阶段,各种图像处理软件也越来越完善,普及程度不断的提高。其中的图像软件处理工具Photoshop是目前公认的、较好的通用平面美术设计软件,它功能完善,性能稳定,使用方便。Photoshop所具有的功能包括:可以对图像进行修饰、对图形进行编辑、对图像的色彩进行处理等,此外,还有绘图和输出功能。在实际生活和工作中,人们可以将数码照相机拍摄下来的照片利用Photoshop进行编辑和修饰,还可以利用PhotoShop为图像制作特效效果,如果和其它工具软件配合使用,则可以进行高质量的广告设计、美术创意和三维动画制作。由于PhotoShop功能强大,目前,正在被越来越多的图像编排、广告和形象设计以及婚纱影楼等领域广泛使用,是一个非常受欢迎的应用软件。本毕业论文中的设计实例就采用了Photoshop这一图像处理软件。 二.设计方法和创意 利用图像处理软件制作图形,要产生一个好的作品包括三个方面的内容:创意、构图能力、计算机表达。即首先要有好的创意,然后对其进行粗略构图,最后借助计算机手段,制作出所构想的最终效果图。当然,也有一些经典的创意,只用寥寥数笔即可表现,但这种情况非常少。上述所说的三个方面的内容,其中的创意需要具备跳跃思维,灵活善变,也与创作者的美术素养相关;而构图则主要指平面构成,色彩构成和立体构成。对于平面设计来说,平面构成和色彩构成尤为重要,它需要通过合理组织各种元素,确定视觉中心,使画面美观并能引导读者的目光和兴趣;计算机表达则是利用有关的图像处理软件工具,将构思的图像效果制作出来。本毕业论文的实例制作,就是利用Photoshop来制作水滴的效果图,设计思想是利用已有的素材,制作出将一个杯子的水倒入另一个杯子后产生水滴的效果。 三.实例制作 本实例制作通过制作相关素材,并运用了Photoshop中的笔刷、扭曲/波浪滤镜、自由变形等工具,最终合成所制作的素材以得到所构思的效果图。具体制作步骤如下: 1.新建一个100x100像素图像文件,背景为蓝色; 2.新建透明图层2,建立该图层的目的是因为本设计的主要操作是在图层2中进行的; 3.利用工具面板中的椭圆选框工具在图层2中选出一个圆形区域。 4.选取工具面板画笔工具(画笔颜色选白色,画笔大小13,不透明度100%)在选区的四周绘制线条。 5.再将画笔的不透明度调节为50%,绘制如下的线条;此时可以看到,所绘制的效果已经很像一颗水珠了。 6.选中图层2,可按Ctrl+A全选,拷贝图层2;然后新建一新的图像文件,大小为200x200,背景设为蓝色;把前一图像文件中的图层2中所制作好的水珠粘贴到该新建图像文件中,多粘贴几个,并调节好大小,然后合并为图层7。 7.选中当前图层(图层7),利用菜单命令:滤镜→扭曲→波浪,调节好参数值。即可得到 8.对图层7再进行波浪变形,参数要有所不同,以产生随机效果。 9.复制粘贴图层7以得到图层8,在图层8中利用自 由变换工具调节大小和角度。 10.再粘贴一次,完成后的效果。 11.对图层8、图层9分别再使用一次波浪变形滤镜; 12.将图层7、8、9合并,并作拷贝,导入一幅图片。 13.粘贴图层,用自由变换工具调整到合适位置,到此为止,整个效果图即制作完毕。 小结 平面设计是一项相当复杂的工作,要设计一件比较理想的平面作品,设计者需要具有一定的美术知识和素养。并且需要知道色彩的构成、分类与感情的关系,以及调和与配色等一系列美术知识,需要具备一定的设计经验。还要懂得如何使用相关平面设计软件,通过这次的毕业设计通过本次毕业设计,使我对Photoshop有了很深的认识,对平面设计的布局、创意都有了一定的提高。

数字图像去噪方法研究论文

当前国内、外的研究动态从对图像进行滤波的过程中所采用的滤波方法来分,可分为空间域滤波、变换域滤波;从滤波类型来分,又可以分为线性滤波和非线性滤波。2002年和VetterliM.提出了一种“真正”的二维图像稀疏表达方法——Contourlet变换[7,8],这种变换能够很好的表征图像的各向异性特征。由于Contourlet变换能更好的捕获图像的边缘信息,因此选择合适的阈值进行去噪就能获得比小波变换更好的效果。Starck等人将Curvelet变换应用于图像的去噪过程中并取得了良好的效果[9],该方法虽然能有效的去除噪声,但往往会“过扼杀”Curvelet系数,导致在消除噪声的同时丢失图像细节。在过去的二十年里,自适应滤波器在通信和信号处理领域引起了人们的极大关注。TerenceWang等人针对二维自适应FIR滤波器提出了一种二维最优块随机梯度算法(TDOBSG)[10]。这种算法对滤波器的所有系数使用了空间可变的收缩因子。基于使后验估计方差矢量的二范数最小的最小方差准则,在块迭代的过程中选出最优的收敛因子。线性滤波器的最大优点是算法比较简单且速度比较快,缺点是容易造成细节和边缘模糊。在目前对非线性滤波器的研究中,中值滤波器有较明显的优势,很多科学工作者对中值滤波器作了改进或者提出了一些新型的中值滤波器。Loupas等人提出的自适应的加权中值滤波方法(AWMF),但他利用的Speckle噪声模型不够精确,图像细节损失较大[11]。针对中值滤波器在处理矢量信号存在的缺点,Jakko等人提出两种矢量中值滤波器[12]。近年来,小波分析是当前应用数学中一个迅速发展的新领域,它凭借其卓越的优越性,越来越多的被应用于图像去噪等领域,基于小波分析的图像去噪技术也随着小波理论的不断完善取得了较好的效果。上个世纪八十年代Mallet提出了 MRA(Multi_Resolution Analysis),并首先把小波理论运用于信号和图像的分解与重构,利用小波变换模极大值原理进行信号的奇异性检测,提出了交替投影算法用于信号重构,为小波变换用于图像处理奠定了基础[13]。后来,人们根据信号与噪声在小波变换下模极大值在各尺度上的不同传播特性,提出了基于模极大值去噪的基本思想。1992年,Donoho和Johnstone[14]提出了“小波收缩”,它较传统的去噪方法效率更高。“小波收缩”被Donoho和Johnstone证明是在极小化极大风险中最优的去噪方法,但在这种方法中最重要的就是确定阈值。1995年,Stanford大学的学者和提出了通过对小波系数进行非线性阈值处理来降低信号中的噪声[15,16,17]。从这之后的小波去噪方法也就转移到从阈值函数的选择或最优小波基的选择出发来提高去噪的效果。影响比较大的方法有以下这么几种:和提出的基于最大后验概率的贝叶斯估计准则确定小波阈值的方法[18];等在处理断层图像时提出了三种基于小波相位的去噪方法:边缘跟踪法、局部相位方差阈值法以及尺度相位变动阈值法[19];学者Kozaitis结合小波变换和高阶统计量的特点提出了基于高阶统计量的小波阈值去噪方法[20];等利用原图像和小波变换域中图像的相关性用GCV(generalcross-validation)法对图像进行去噪[21];和Woolsey等人提出结合维纳滤波器和小波阈值的方法对信号进行去噪处理[22],VasilyStrela等人将一类新的特性良好的小波(约束对)应用于图像去噪的方法[23];同时,在19世纪60年代发展的隐马尔科夫模型(HiddenMarkov Model)[24],是通过对小波系数建立模型以得到不同的系数处理方法;后又有人提出了双变量模型方法[25,26],它是利用观察相邻尺度间父系数与子系数的统计联合分布来选择一种与之匹配的二维概率密度函数。这些方法均取得了较好的效果,对小波去噪的理论和应用奠定了一定的基础。另外,尽管小波去噪方法现在已经成为去噪和图像恢复的重要分支和主要研究方向,但目前在另类噪声分布(非高斯分布)下的去噪研究还不够。目前国际上开始将注意力投向这一领域,其中非高斯噪声的分布模型、高斯假设下的小波去噪方法在非高斯噪声下如何进行相应的拓展,是主要的研究方向。未来这一领域的成果将大大丰富小波去噪的内容。总之,由于小波具有低墒性、多分辨率、去相关性、选基灵活性等特点[27],小波理论在去噪领域受到了许多学者的重视,并获得了良好的效果。但如何采取一定的技术消除图像噪声的同时保留图像细节仍是图像预处理中的重要课题。目前,基于小波分析的图像去噪技术已成为图像去噪的一个重要方法。

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导言 损坏的图像往往是在其噪声采集和传输。例如在图像采集,其性能的影像传感器是受多种因素,如环境条件和质量检测的内容本身。例如,在获取图像的CCD相机,轻水平和传感器温度是主要影响因素的数量所产生的噪声的形象。图像传输过程中还损坏,由于干扰的频道用于传输。图像降噪技术,必须消除这种添加剂随机噪声,同时保留尽可能多的重要信号的功能。的主要目标,这些类型的随机噪声去除抑制噪声,同时保持原始图像的细节。统计过滤器一样平均滤波器[ 1 ] [ 2 ] , Wiener滤波器[ 3 ]可用于消除这种噪音,但基于小波变换的去噪方法更好的结果证明不是这些过滤器。一般来说,图像去噪规定之间的妥协,减少噪音和保护重要的图像细节。为了实现良好的性能在这方面,去噪算法,以适应图像的不连续性。小波代表性,自然有利于建设这种空间自适应算法。它压缩在一个重要信息信号转换成相对较少,大量系数,代表图像细节在不同的决议尺度。在最近几年出现了相当数量的研究小波阈值和阈值选取的信号和图像去噪[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] ,因为小波提供了一个适当的基础分离噪音信号从图像信号。许多小波阈值技术一样VisuShrink [ 10 ] , BayesShrink [ 11 ]已经证明,效益较好的图像去噪。在这里,我们描述一个有效的阈值去噪技术通过分析统计参数的小波系数。本文安排如下:简要回顾了离散小波变换( DWT域)和小波滤波器银行第二节。小波阈值技术是基于解释第三节。在第四部分提出了新的阈值技术的解释。的步骤在此范围内工作的解释第五节第六节的实验结果这个拟议的工作和其他去噪技术是当前和比较。最后总结发言中给出了第七节。

题目基于小波变换的图像去噪方法研究学生姓名陈菲菲学号 1113024020 所在学院物理与电信工程学院专业班级通信工程专业1 101 班指导教师陈莉完成地点物理与电信工程学院实验中心 201 5年5月 20日 I 毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信 1 101 班学生姓名陈菲菲一、毕业论文﹙设计﹚题目基于小波变换的图像去噪方法研究二、毕业论文﹙设计﹚工作自 201 5年3月1日起至 201 5年6月20 日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容 1、图像处理中,输入的是质量低的图像,输出的是改善质量后的图像。常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。一般图像的能量主要集中在低频区域中,只有图像的细节部的能量才处于高频区域中。因为在图像的数字化和传输中常有噪声出现,而这部分干扰信息主要集中在高频区域内,所以消去噪声的一般方法是衰减高频分量或称低通滤波,但与之同时好的噪方法应该是既能消去噪声对图像的影响又不使图像细节变模糊。为了改善图像质量,从图像提取有效信息,必须对图像进行去噪预处理。设计任务: (1 )整理文献,研究现有基于小波变换的图像去噪算法,尝试对现有算法做出改进; (2 )在 MATLAB 下仿真验证基于小波变换的图像去噪算法。 2 、要求以论文形式提交设计成果,应掌握撰写毕业论文的方法, 应突出“目标,原理,方法,结论”的要素,对所研究内容作出详细有条理的阐述。进度安排: 1-3 周:查找资料,文献。 4-7 周:研究现有图像去噪技术,对基于小波变换的图像去噪算法作详细研究整理。 8-11 周: 研究基于小波的图像去噪算法,在 MATLAB 下对算法效果真验证。 12-14 周:分析试验结果,对比各种算法的优点和缺点,尝试改进算法。 15-17 周:撰写毕业论文,完成毕业答辩。指导教师陈莉系(教研室) 系( 教研室) 主任签名批准日期 接受论文( 设计) 任务开始执行日期 学生签名 II 基于小波变换的图像去噪方法研究陈菲菲( 陕西理工学院物理与电信工程学院通信 1 101 班,陕西汉中 72300 0) 指导教师: 陈莉[摘要] 图像去噪是信号处理中的一个经典问题, 随着小波理论的不断完善,它以自身良好的时频特性在图像去噪领域受到越来越多的关注。基于小波变换的去噪方法有很多

数字图像处理毕业论文图像复原

图像复原技术及其MATLAB实现摘 要图像复原的目的是从观测到的退化图像重建原始图像,它是图像处理、模式识别、机器视觉等的基础,在天文学、遥感成像、医疗图像等领域获得了重要应用。运动模糊图像的复原是图像复原的重要组成部分。由运动模糊图像复原出原图像关键问题是获取点扩展函数,模糊方向和长度的鉴别至关重要。本文通过对运动模糊图像的频域幅度图的黑带条纹(即图像零点个数)分析,计算出运动模糊PSF的参数。获得PSF的参数后,本文主要采用了逆滤波法、维纳滤波法、最小线性二乘法、Richardson-Lucy算法对模糊图像进行复原,并对各种复原方法的结果进行了分析与对比。关键词:图像复原;运动模糊;模糊方向;模糊长度引 言图像复原是图像处理领域一个具有现实意义的课题。运动模糊图像的研究越来越受到关注,这种模糊是成像过程中普遍存在的问题,其复原在许多领域都有广泛的应用。实际上,图像复原设计三个方面的内容:退化图像的成像模型,图像复原算法和复原图像的评价标准。不同的成像模型、问题空间、优化规则和方法都会导致不同的图像复原算法,适用于不同的应用领域。现有的复原方法概括为以下几个类型:去卷积复原算法、线性代数复原、图像盲反卷积算法等,其他复原方法多是这三类的衍生和改进。其中,去卷积方法包括维纳去卷积、功率谱平衡与几何平均值滤波等,这些方法都是非常经典的图像复原方法。但是需要有关于原始图像、降质算子较多的先验信息和噪声平衡性的假设只适合于不变系统及噪声于信号不相关的情形,特别是降质算子病态的情况下,图像复原结果还不太理想。由于图像复原技术在图像处理中占有重要的地位,已经形成了一些经典的常用图像复原算法,如无约束最小二乘法、有约束最小二乘方法、逆滤波、维纳、最大熵复原等,至今还被广泛使用。但这些复原算法都是假设系统的点扩散函数PSF(即系统对图像中点的脉冲响应,是导致图像退化的原因)为已知,实际情况是系统的点扩散函数由于大气扰动、光学系统的相差、相机和对象之间的相对运动等多种因素的影响,往往是未知的。这就需要人们用某种先验知识在系统的点扩散函数未知时进行估计,然而这种先验知识并不容易取得也不够精确,这就需要我们在对己模糊图像分析和处理的基础之上估计最逼近的PSF。在运动模糊方向的鉴别方面,由于匀速直线运动的点扩散函数是矩形函数,其模糊图像对应的频域上有周期性的零值条纹,运动方向与零值条纹方向相垂直,本文就是借用此法获取模糊图像的PSF参数。本文主要针对运动模糊图像的复原进行研究,讨论分析了匀速直线运动模糊的退化模型,研究了运动方向和模糊尺度的估计,介绍了常用的几种图像复原方法。对模糊图像用几种复原算法分别进行了复原,根据复原结果,讨论分析了各算法的优缺点及适用的恢复环境。第1章 绪论 研究背景图像复原是数字图像处理中的一个重要课题。它的主要目的是改善给定的图像质量并尽可能恢复原图像。图像在形成、传输和记录过程中,受多种因素的影响,图像的质量都会有不同程度的下降,典型的表现有图像模糊、失真、有噪声等,这一质量下降的过程称为图像的退化。图像复原的目的就是尽可能恢复被退化图像的本来面目。在成像系统中,引起图像退化的原因很多。例如,成像系统的散焦,成像设备与物体的相对运动,成像器材的固有缺陷以及外部干扰等。成像目标物体的运动,在摄像后所形成的运动模糊。当人们拍摄照片时,由于手持照相机的抖动,结果像片上的景物是一个模糊的图像。由于成像系统的光散射而导致图像的模糊。又如传感器特性的非线性,光学系统的像差,以致在成像后与原来景物发生了不一致的现象,称为畸变。再加上多种环境因素,在成像后造成噪声干扰。人类的视觉系统对于噪声的敏感程度要高于听觉系统,在声音传播中的噪声虽然降低了质量,但时常是感觉不到的。但景物图像的噪声即使很小都很容易被敏锐的视觉系统所感知。图像复原的过程就是为了还原图像的本来面目,即由退化了的图像恢复到能够真实反映景物的图像。在交通系统、刑事取证中图像的关键信息至关重要,但是在交通、公安、银行、医学、工业监视、军事侦察和日常生活中常常由于摄像设备的光学系统的失真、调焦不准或相对运动等造成图像的模糊,使得信息的提取变得困难。但是相对于散焦模糊,运动模糊图像的复原在日常生活中更为普遍,比如高速运动的违规车辆的车牌辨识,快速运动的人群中识别出嫌疑人、公安刑事影像资料中提取证明或进行技术鉴定等等,这些日常生活中的重要应用都需要通过运动模糊图像复原技术来尽可能地去除失真,恢复图像的原来面目。因此对于运动模糊图像的复原技术研究更具有重要的现实意义。 相关领域的研究现状及存在的问题图像恢复是数字图像处理中的一个重要分支,它研究的是如何从所得的退化图像中以最大的保真度复原出真实图像。成像系统的缺陷,传播媒介中的杂质,以及图像记录装置与目标之间的相对运动等因素,都不可避免地造成了图像的某些失真和不同程度的降质。然而在众多的应用领域中,又需要清晰的、高质量的图像,因此,图像恢复问题具有重要的意义。与图像增强相似,图像复原的目的也是改善图像的质量。图像复原可以看作图像退化的逆过程,是将图像退化的过程加以估计,建立退化的数学模型后,补偿退化过程造成的失真,以便获得未经干扰退化的原始图像或图像的最优估计值,从而改善图像质量。图像复原是建立在退化的数学模型基础上的,且图像复原是寻求在一定优化准则下的原始图像的最优估计,因此,不同的优化准则会获得不同的图像复原,图像复原结果的好坏通常是按照一个规定的客观准则来评价的。运动模糊图像的恢复是图像恢复中的重要课题之一,随着科学技术的不断发展,它在各个领域中的应用越来越多,要求也越来越高,可广泛应用于天文、军事、道路交通、医学图像、工业控制及侦破领域,具有重要的现实意义。图像复原作为图像处理的一个重要领域,对于该问题国内外展开了诸多关键技术的研究。实际上,图像复原涉及三个方面的内容:退化图像的成像模型,图像复原算法和复原图像的评价标准。不同的成像模型、问题空间、优化规则和方法都会导致不同的图像复原算法。适用于不同的应用领域。现有的复原方法概括为以下几个类型:去卷积复原算法、线性代数复原、图像盲反卷积算法等,其他复原方法多是这三类的衍生和改进。其中,去卷积方法包括维纳去卷积、功率谱平衡与几何平均值滤波等,这些方法都是非常经典的图像复原方法。但是需要有关于原始图像、降质算子较多的先验信息和噪声平衡性的假设只适合于不变系统及噪声于信号不相关的情形,特别是降质算子病态的情况下,图像复原结果还不太理想。线性代数复原技术是基于已知降质算子和噪声的统计特征,从而利用线性代数原理的复原技术,它为复原滤波器的数值提供了一个统一的设计思路和较透彻的解释。但是当降质函数有接近零的特征值时,复原的结果对噪声特别敏感,且该方法是把整幅图像一并处理,计算量大,同时也没有考虑纹理、边界等高频信号与噪声的区别,这将使纹理、边界等重要特征在图像复原过程中被破坏。针对这些问题,国外主要在改进算法的效率上做了许多工作,如全局最小二乘法、约束总体最小二乘法和正则化约束总体最小二乘法。图像盲反卷积是图像复原的另一个重要的手段,它针对没有或少有关于降质函数和真实信号灯先验知识的复原问题,直接根据退化图像来估计降质函数和真实信号。目前有以下几种算法:零叶面分离法、预先确定降质函数法、三次相关法、迭代盲反卷积法等。这些算法在先验信息不足的情况下对降质图像进行复原,由于原始图像以及点扩展函的先验知识只是部分已知的,造成图像复原的解往往不唯一,而且解的好坏与初始条件的选择以及附加的图像假设等直接有关。同时,由于加性噪声的影响使得图像的盲目复原成病态。即若对点扩展函数直接求逆进行复原,通常会带来高频噪声放大的问题导致算法性能的恶化,所以当图像的信噪比水平较低时获得的结果往往不太理想。正则化方法作为一种解决病态反问题的常用方法,通常用图像的平滑性作为约束条件,但是这种正则化策略通常导致复原图像的边缘模糊。为了克服边缘退化问题,最近几年,不少学者对各种“边缘保持”的正则化方法进行了比较深入的研究,提出了一些减少边缘退化的正则化策略,这些策略通常需要引入非二次正则化泛函,从而使问题的求解成为一个非线性问题。沿着这一思路,Geman和Yang提出了“半二次正则化”的概念来解决这种策略中出现的非线性优化问题。其后,Charbonni等人在此基础上研究了一种新的半二次正则化方法。从而可以利用确定性算法来得到问题的最优解。另一个较新的发展使Vogel等人提出的基于全变差模型的图像复原算法。尽管这些算法都在一定意义上提高了复原图像的质量,但边缘模糊的问题并未得到理想的解决。另外,近年来小波的理论得到迅速发展,并光法应用于图像复原中。基于小波变换的迭代正则化图像复原算法,兼顾抑制噪声的增长和保留图像的重要边界。具有噪声估计能力的图像恢复正则化方法。Belge等人以广义高斯模型作为小波系数的先验分布,提出了一种小波域边缘保持正则化的方法。同时给出了小波域图像复原的一般框架,但其复原方法相对于传统复原方法提高的并不显著,赵书斌等人以混合高斯模型逼近小波系数的分布,并引入小波域隐马尔可夫模型作为自然图像的先验概率模型对图像超分辨率复原问题进行正则化,复原效果不错,但该方法还是不能避免计算量过大的缺点。从图像复原的Bayesian框架出发,小波域局部高斯模型的线性图像复原方法,该方法较好的再现了图像的各种边缘信息,取得不错的复原效果。2 逆滤波复原图5-1逆滤波复原过程图,图(a)是选取的原始图像,图(b)是利用MATLAB对原始图像进行运动模糊和加噪声仿真而生成的仿真图像,模糊长度为10个像素。经过逆滤波复原图像为图(c)。(a)原图像 (b)模糊加噪图像(c)复原图像图5-1 逆滤波复原过程从恢复出来的图5-1(c)可以看出复原效果不理想,出现较大的振铃现象。从理论分析上看是由于一般情况下,逆滤波复原不能正确估计退化函数的零点,因此必须采用一个折中的方法进行解决。实际上,逆滤波不用,而是采用另外一个关于的函数。函数称为转移函数。改进方法为(5-1)式中K和d均为小于1的常数。采用逆滤波对运动模糊加噪图像进行复原。在噪声相同情况下,参数K分别选取、、、、和。图中(a)-(f)为对应参数下的复原图像。通过转移函数替代原退化模型得到图5-2逆滤波减小振铃现象复原图像。(a)k= (b) k=(c)k= (d) k=(e) k= (f) k=图5-2 逆滤波减小振铃现象复原图像图从复原结果图5-2可以看出随着K值的增大复原效果逐渐变差,K=到之间复原效果较好。从理论上分析,逆滤波方法不能正确估计退化函数的零点。采用一个折衷的方法加以解决。一般情况,可以将图像的退化过程视为一个具有一定带宽的带通滤波器,随着频率的升高,该滤波器的带通特性很快下降,即的幅度随着平面原点的距离的增加而迅速下降,而噪声项的幅度变化是比较平缓的。在远离平面的的值就会变得很大,而对于大多数图像来说,却变小,在这种情况下,噪声反而占优势,自然无法满意的恢复出原图像。这一规律说明,应用逆滤波时仅在原点领域采用方能有效。 有约束最小二乘方复原的实现通过MATLAB仿真来实现有约束的最小二乘方复原,图5-3是有约束的最小二乘方复原图。分别取参数为0、1、、、、对应图5-3里面的(a)-(f)。图5-3 有约束最小二乘方在不同参数下的恢复情况图 维纳滤波复原的实现图(a)是选取的原始图像,图(b)是利用MATLAB对原始图像进行运动模糊和加噪声仿真而生成的仿真图像,模糊长度为5个像素。采用维纳滤波恢复算法对模糊图像进行恢复,在加噪声的情况下,参数k分别选取0.0001、0.001、0.005、0.01、和1。各种图中(c)-(h)为对应参数下的恢复图像。图5-4有噪声下维纳滤波在不同参数下的恢复情况。(a)原始图像 (b)含噪声运动模糊图像d=5,v=(c) K= (d) K=(e) K= (f) K=(g) K= (h) K=1图5-4 有噪声下维纳滤波在不同参数下的恢复情况可以看出,恢复图像还是都有一定的振铃现象。K=时,图像振铃效应比较小,但其噪声很大。k=相对前一幅恢复图像振铃效应明显一点,但噪声有所减少。k=和k=的恢复效果也是看起来区别不明显,虽然它们的噪声都减少了,但图像整体都相对前面有明显的模糊,且振铃效应明显。K=的模糊程度比较大,而k=1时,图像最模糊,且亮度很暗。总的看来,主观评价认为k=时的恢复效果最清楚,恢复质量最好。K=时次之,k=1时的效果最差。利用公式(5-1)与(5-2)计算出平均平方误差,如表5-1所示:表5- 1平均平方误差客观评价方法得分参数k 1平均平方误差(M) 2861 6463 6937 6576 2861 2513从表5-1可以看出,采用平均平方误差准则时K=的平均平方误差和K=一样,但是其对应的图像很模糊。对于非迭代方法的维纳滤波恢复法,k值的选取对图像恢复质量有很重要的影响。从上面实验结果可以看出,虽然对于每幅特定图像的评价得分不尽相同,但基本上当k值在[,]的范围取值时,恢复图像质量最好。从理论上分析,维纳滤波复原的图像,在图像的频率特征和附加噪声已知的情况下,采用维纳滤波去卷积比较有效。维纳滤波复原法不存在极点,即当很小或变为零时,分母至少为K,而且的零点也转换成了维纳滤波器的零点,抑制了噪声,所以它在一定程度上克服了逆滤波复原方法的缺点。 Richardson-Lucy复原的实现图(a)是原始图像,图(b)是对原图进行运动模糊仿真而生成的仿真图像,模糊长度为10个像素,模糊方向为水平方向。采用Richardson-Lucy恢复算法对模糊图像进行恢复,迭代次数参数分别选取20次、50次、100次、150次、200次和300次。所有图的(c-h)为对应迭代次数下的复原图像。(a) 原图像 (b) 水平运动10像素加噪声图像(c) 迭代20次 (d) 迭代50次(e) 迭代100次 (f) 迭代150次(g) 迭代200次 (h) 迭代300次图5-5 R-L算法在不同参数下的复原图像从图5-5可以看出,恢复的图像整体差别不大。从图像人物、背景等分辨,质量随着迭代次数增大而提高。迭代100次以后恢复效果区别不大,仔细辨认,迭代200次和300次更好一些.所以主观评价认为200次或300次时复原质量最好。本文通过MATLAB编程,利用公式(5-1)、(5-2)计算出图5-5:(c)-(h)各恢复图像的平均平方误差。通过计算平均平方误差的倒数(M)来做客观分析。客观分析如表5-2:表5- 2复原图像与原图像的平均平方误差迭代次数 20 50 100 150 200 300平均平方误差(M) 4348 4762 5000 5263 5263 5263从表5-2可以看出,采用均方误差准则评价时,平均平方误差差别不大。总体上随着迭代次数增加分数增大,迭代次数为150次后平均平方误差一样。上述分析表明,在R-L恢复算法下,对于这幅图像,传播波方程客观评价准则和平均平方误差准则的评价结果基本一致,并和主观评价结果吻合。从理论上分析,Richardson-Lucy算法能够按照泊松噪声统计标准求出与给定PSF卷积后,最有可能成为输入模糊图像的图像。PSF已知但是图像噪声信息未知时,也可以使用这个函数进行有效的工作。随着复原迭代的次数增加,可以提高复原图像的似然性,最终将会收敛在具有最大似然性处。结论与展望图像复原是图像处理领域一个具有现实意义的课题。运动模糊图像的研究越来越受到关注,这种模糊是成像过程中普遍存在的问题,其复原在许多领域都有广泛的应用。图像复原需要根据相应的退化模型知识重建或恢复原始的图像。也就是说,图像复原技术就是要将图像退化的过程模型化,并由此采取相反的过程以得到原始图像。运动模糊是由于在拍摄过程中相机与景物之间相对运动而产生,因此对于匀速直线运动造成的运动模糊图像来说,图像退化模型的两个重要参数相对运动的方向和运动模糊尺度的估计就成了图像复原的关键问题。本文以匀速直线运动造成的模糊图像为基础,研究退化函数的参数估计方法,所做的工作及创新之处总结如下:论文的工作总结(1)论文研究了模糊图像尤其是水平方向运动模糊图像的退化模型,任意方向的匀速直线运动模糊图像只需要通过坐标旋转至水平方向,其图像特征的描述可由水平匀速直线运动模糊图像类推得出。(2)论文研究了运动方向和模糊尺度的估计,通过对运动模糊图像的频域幅度图的黑带条纹(即图像零点个数)分析来估算出运动模糊PSF的参数运动模糊方向和运动模糊长度)的,同时通过查阅文献获得另一种对模糊尺度的估算即对模糊图像进行一阶微分,然后进行自相关运算,可得到一条鉴别曲线,曲线上会出现对称的相关峰,峰值为负,两相关峰之间的距离等于运动模糊长度。(3)对于运动模糊图像的恢复,介绍分析了逆滤波、有约束的最小二乘方、维纳滤波和Richardson-Lucy四种常用的恢复方法。并且采用Richardson-Lucy迭代算法和维纳滤波方法在选取不同参数的情况下对运动模糊图像进行了恢复。利用逆滤波方法进行恢复时,复原图像的效果整体不是很好,存在着较明显的振铃效应,加噪情况下复原图像的噪声也比较严重。本文通过理论分析及仿真,探索出减小振铃现象的一些方法,但还不够完善,今后还需要继续深入研究如何改进算法、减少振铃效应和噪声,以提高复原图像的质量。针对有约束的最小二乘方、维纳滤波复原方法,本文主要通过参数变化来控制复原效果,最终选出最优准则。Richardson-Lucy迭代算法从理论上看是迭代次数越大,复原效果越好。考虑到程序的有效性,本文采用了最大为迭代300次。从主客观评价对复原图像的评价来看迭代次数超过150次以后效果就基本一样。展望由于本人的能力有限,对图像复原技术的研究还不够系统、不够深入,无论在理论上,还是在工程应用中,还需要做大量深入、细致的研究工作。因此在这方面的研究还只是个开始,很多地方都需要改进与提高,例如:(1)运动模糊图像的复原大多是对整幅图像进行全局的复原,然而在实际应用中并非完全如此。例如,由于物体运动而产生的相对运动,其运动模糊只出现在物体运动的轨迹上,而背景是清晰的。在这种情况下就不能对全局进行处理,应首先分割出运动模糊区域,然后再进行参数估计,图像复原。如何分割运动模糊区域,分割的依据如何等将成为以后研究工作的一部分。(2)本文研究的运动模糊图像参数估计算法仅限于匀速直线运动造成的模糊,而缺乏对非匀速的、轨迹为曲线的运动模糊研究,且得到的参数还具有一定的误差。参考文献[1] 杨帆,等.数字图像处理与分析(第二版)[M].北京:航空航天大学出版社,2007.[2] 黄爱民,等.数字图像处理分析基础[M].北京:中国水利水电出版社,2005.[3] 孙兆林.MATLAB 图像处理[M].北京:科学出版社,2003.[4] 贾永红.计算机图像处理与分析[M].武汉:武汉大学出版社,2001.[5] 姚敏.数字图像处理[M].北京:机械工业出版社,2006.[6] 孟永定,马佳.基于MATLAB实现数字图像恢复[J].电脑学习,2007,1(1),30-32.[7] 刘红岩,徐志鹏.基于MATLAB的数字图像恢复[J].科技信息(学术研究).2008,3(12),23-26.[8] 孟昕,张燕平.运动模糊图像恢复的算法研究与分析[J].计算机技术与发展,2007,17(8):74-76.[9] 孟昕,周琛琛,郝志廷.运动模糊图像恢复算法相关研究发展概述[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2008,7(6),38-41.[10] 曾志高,谭骏珊.匀速直线运动模糊图像的恢复技术研究[J].陕西理工学院学报(自然科学版),2006,22(2),36-38.[11] 李云浩,王建设.匀速直线运动模糊图像的退化数学模型试验研究[J].江西理工大学学报,2006,27(4),28-30.[12] 谢伟,秦前清.基于倒频谱的运动模糊图像PSF参数估计[J].武汉大学学报(信息科学版).2008,5(02),30-32.[13] Banham Mark M,Katsaggelos A image restoration. IEEE Signal Processing Magazine . 1997.[14] Mccallum B deconvolution by simulated annealing. Optics Communitions . 1990.[15] Hardie C and Boncelet C filters: A class rank order based filters for smoothing and sharpening. IEEE Transactions on Signal Processing . 1993.附录C 主要源程序(1)模糊图像的傅里叶频谱获取j=imread('车牌.jpg');figure(1);imshow(j);title('原图像');len=20;theta=30;psf=fspecial('motion',len,theta);j1=imfilter(j,psf,'circular','conv');figure,imshow(j1);title('PSF模糊图像');J=rgb2gray(j);K=fft2(J); %傅里叶变换M=fftshift(K); %直流分量移到频谱中心N=abs(M); %计算频谱幅值P=(N-min(min(N)))/(max(max(N))-min(min(N)))*225;%归一化Figure;imshow(P);title('原图像的傅里叶变换频谱');J1=rgb2gray(j1);K1=fft2(J1); %傅里叶变换M1=fftshift(K1); %直流分量移到频谱中心N1=abs(M1);%计算频谱幅值P1=(N1-min(min(N1)))/(max(max(N1))-min(min(N1)))*225;%归一化Figure;imshow(P1);title('模糊图像的傅里叶变换频谱');(2)模糊长度获取程序f1=rgb2gray(j1);f1=im2double(f1);h = fspecial('Sobel'); %Sobel算子J = conv2(f1,h,'same'); %Sobel算子微分IP=abs(fft2(J)); %图像能量谱密度S=fftshift(real(ifft2(IP)));figure,plot(S);title

张玉君

(地质矿产部航空物探遥感中心研究所北京)

摘要:本文介绍一种独特的航放数据图像复原方法。该方法的主要技术关键是:提出航放数据图像复原原理和理论基础;建立航放数据图像复原处理流程;制定重建数据网格文件的途径;进行航放数据图像复原效果及误差评价。

关键词:航放数据,大气本底,图像处理,图像复原技术。

一、引言

自20世纪70年代初期方柱形NaI晶体进入机载综合航空站以来,航放测量的灵敏度和有效性显著提高,地质及地球物理勘探界对于航空放射性测量的需求产生了根本变化。

在近20年的应用实际中,大气氡本底(简称大气本底)的改正很难准确,它始终是困扰该方法应用效果的主要难点;其后果是在图面上造成条带现象,从而严重地影响着图件的可用性及方法的效果。其原因[1]可概括为:空中所测放射性不仅仅来源于地下,而且受飞机硬件环境、宇宙射线、大气中氡及其子体的影响。后者称之为大气本底干扰,它又受气候、风力、风向、温度、季节及一天中何时测量等因素的影响。大气本底干扰的主要表现形式是架次与架次间本底水平不同。受干扰最大的是铀道,钾道次之,钍道和总道虽较小,但也不可忽视,(见彩版附图7中的图3、图4)。由于这种噪声的存在,来源于地质体的信息常常淹没于噪声之中。图3a(彩版附图7)为哈密土墩测区K(红)、Th(绿)、U(蓝)三元素复原图像,图3b为该测区航放原始数据合成图像,图4a(彩版附图7)表示各架次早、晚校准读数,图4b为总道原始数据图像。条带噪声的存在,可以形象地比喻为挂在有用信息图像前面的彩条窗帘,条带的严重性使得该工区原始航放数据无法绘制等值线图。

航放图面条带问题是一个“世界性”的问题[2]。解决得较好的是加拿大,靠星罗棋布的湖泊河流等水域上空测量结果改正本底,取得较好的效果,而且不使用向上探头[1]。美国Geometrics公司及其他航空物探公司则是靠向上探头测量,作为本底改正的依据[3]。1986年Grasty[4]提出当测区内没有湖泊时,可用测线上无异常区的平均值代替本底。

本文介绍的方法与国际上已采用的各种方法全然不同,该方法在数字图像处理学中可称之为航放图像复原技术。图像复原技术的主要目的,是要改善给定的图像。复原是一个过程,它试图利用蜕化现象的某种先验知识,把已经蜕化了的图像加以重建或恢复。因此,复原技术是把蜕化模型化,并运用相反的过程在某种程度上恢复原来的图像。

Cannon博士[5]研究了一种图像复原技术或称图案去除技术,它适用于:从规则图案(如纺织品)上提取指纹图形,改善散焦图像,消除卫片图像探测器与探测器间的噪声,使在曝光过程中相机或物体平移造成模糊的图像清晰化等。Srinivasan也报道了这类研究[6]。张玉君等研究了深海锰结核照片光照不均匀等蜕化现象的图像复原问题[7]。航放数据图像复原处理是数字图像复原技术在地学界成功应用的又一实例,但航放数据图像所存在的蜕化问题与上述各例均不相同。该方法研究成功后,曾在6个测区得到验证。

二、航放数据图像复原技术原理和理论基础

航放所测到的是一幅蜕化了的图像G(x,y)它可视为由真实图像F(x,y)与干扰图像η(x,y)叠加而成,简化了的蜕化过程,见图1。航放图像蜕化现象的先验知识来自对航放测量过程及原始图像的分析。在测量过程中,来自地质体的有用信息是不随时间为转移的。而干扰在本质上是随时间变化的,但在图像上干扰已变为(x,y)的函数,因为:

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图1航放数据图像蜕化示意图

η的变化可分为架次之间的跳变及架次之内的渐变,见图4(彩版附图7),在每一测线上此干扰大致为一个常数,如果将x(即图像上的列)表示垂直测线的方向,则η(x,y)简化为η(x),则有

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航放图像复原的目的,就在于设法近似地求出η(x),从而近似地得到F(x,y)。为此,沿测线方向对原始图像进行多次单列

多行窄长窗口褶积:

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式中W为褶积模板,是由加权因子组成的矩阵。褶积过程是一种线性运算,其算子H不随空间变化。因为算子为线性的,则两个输入之和的响应等于两个响应之和。

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由于假定了η仅与x有关,又由于褶积窗口为单列,则有:

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现在分析HF(x,y)的性质,由于沿y方向的多次滑动平均,局部异常“淹没”于近区域特征之中,这种近区域特征表现为沿测线方向的低缓变化;如果用f(x,y)表示局部异常,用L(x,y)表示近区域场,于是:

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再经如下处理

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由(9)式可见,从原始图像中减去噪声图像后,所得复原图像f(x,y),它从局部异常角度是接近真实图像的,误差取决于所减去的“近区域背景值”在测线方向起伏变化的幅度。

三、航放数据图像复原处理过程

航放数据图像复原技术的研究是以多元统计为理论基础,以图像处理为工具来完成的,并体现了图像处理快速直观的特点,其流程如图2所示。

图2航放数据图像复原处理流程

此方法假定航放噪声本底沿测线方向不变或呈线性变化。通过沿测线方向的多次滑动平均,使局部异常逐渐淹没在噪声本底之中,得出一幅与噪声本底线性相关的噪声图像。噪声图像尚需进行边缘影响补偿;对去除噪声后的图像,经中值滤波和空间变量反差增强,达到最终复原的效果。这一复原过程集中表示于图2的左半部。

图2的右半部为数据网格文件的重建过程,它是实际应用所必不可少的。经过分类分区,求得各类别在复原前后的均值向量,经最小二乘拟合求出复原图像的元素含量或计数率值,重新建立为在主计算机上绘制等值线图用的网格文件。

本研究曾试验通过沿测线方向取平均值做为噪声水平,结果不及上述方法理想。

四、效果及误差评价

1.航放数据图像复原的效果

(1)图面直观效果的改善。

可以形象地说,航放图像复原好比揭去一层条带窗帘,使原来透过此窗帘隐约可见的图像显示出了真面目,见图3a(彩版附图7)。图面直观效果的改善还表现在由于定位问题所引起的岩体边界上的锯齿状噪声得以消除,见图5(彩版附图7)。图5为总道对比图像,5a为原始数据,5b表示噪声图像,5c为去噪声后的图像,5d为复原图像。

(2)用复原数据所做等值线图真实可信。

以哈密土墩测区为例,原始资料由于条带干扰,在主计算机上,钾、钍、铀道都无法绘等值线图,仅提供了平剖图;只有总道提供了等值线图,但仍可看到条带的影响。

经图像复原、重建网格文件,反馈回主计算机后绘制了TC、K、Th和U等值线图,现以K道经复原后数据等值线图为例示于图6(彩版附图7),与地质图对比,表明异常和地质体对应良好,各类岩性的放射性趋势也都吻合,证实这些等值线图的可靠性。利用复原图像所做分类图也证实了这一点,见图7(彩版附图7),图7中数字分别为:①超基性岩;②基性岩;③花岗岩;④闪长岩;⑤变质岩;⑥混合岩;⑦第四纪沉积;⑧第三、四纪沉积;⑨第三纪沉积。

(3)有用信息增加。

本研究利用多元统计的方法,对航放图像复原的效果给出定量评价。可用一幅图像有用信息构成的变异值的大小来对它做定量评价。为此应计算全图面总变异对于一个象素的平均值,即平均变异值。用C、C´和C"分别表示原始图像中有用信息平均变异值、原始图像中干扰信息平均变异值和最终复原图像有用信息平均变异值。统计时以G´(x,y)近似代表η(x);以[G(x,y)-G´(x,y)]近似代表F(x,y);以P(x,y)表示最终复原图像,并假定它已无干扰存在。

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式中,字母上加“—”表示平均值;M、N为图像的行、列数。

表1为哈密土墩测区航放数据图像按上述各式所做定量评价的统计结果。

表1

从表1可见,K、Th、U、TC经图像复原后,有用信息都有十分显著的增长;就此工区而论,TC和K原始图像相对质量较好,Th和U较差。

2.复原图像的准确度及误差评价

复原图像的主要误差来源是“近区域背景值”L(x,y),它是在多次滑动平均时形成的。通过对干扰图像剖面数据的统计,得到以下准确度评价:

K±(绝对含量);Th+ pp m;

U± ppm;TC±计数。

五、结论

(1)本文介绍的方法是在国内外首次提出的方法独特的航放数据图像的复原技术,并在多个工区验证了其可靠性和实用性。

(2)本技术可以基本上消除由于大气本底及阈值变动所造成的图面条带现象,基本复原航放图像的真面目,为进一步图像处理(诸如:求导、增强、分类、逻辑运算等)做了准备,因此本技术也是一种快速预处理方法。

(3)本方法改善了由于飞行往返定位位移所引起的某些地质体边缘呈锯齿状的图像噪声问题。

(4)本研究建立了“有用信息平均变异值”做为定量评价航放数据图像复原效果的尺度。还讨论了图像复原做为一种预处理过程,对于元素含量值可能导入的绝对误差或称为方法的准确度。

参考文献

[1]Grasty, ., Gamma ray spectrometric methods in uranium exploration—Thcory and operational procedures, Geophysics and Geochemistry in the Search for Metallic Ores,GSC,Ottawa,147-162,1977.

[2]Creen, airborne gamma-radiation data using between-channel correlation information,Geophysics,52,1557-1562,1987.

[3]Foote, ., Improvement in airborne gamma-radiation data analysis by removal of environmental and pedologic radiation changes, in the Use of Nuclear Techniques in Prospecting and Developmcnt of Mineral Resources: Energy Agency Mtg.,Buenos Aires,187-196,1968.

[4]Grasty, system for computing on-line atmospheric backgrounds,GSC paper,1-52,1987.

[5]Cannon,M.,Lehar, Preston,F.,Background pattern removal by power spectral filtering,Applied Optics,22,777-779,1983.

[6]Srinivasan,R.,Software image restoration techniques,Digital Design, 16,4,27-34, 1986.

[7]张玉君,史鉴文.深海多金属结核照片的图像复原和图像处理技术研究.物探与化探,1989,(13):435~441.

致谢林振民同志对本文提出了宝贵的意见,史鉴文同志参加了重复工区试验,张志民和谢欣同志分别编制了网格文件转换和最小二乘拟合程序,杨星虹同志拍摄了屏幕图片,水恩海同志搜集了试验工区校准资料,在此一并致谢。

A STUDY ON IMAGE RESTORATION TECHNIQUES FOR AERORADIOMETRIC DATA

Zhang Yu jun

(Research Institute, Center of Aero-Gcophysics and Remote Sensing,Ministry of Geology and Mineral Resources, Beijing)

Abstract

This paper represents a specific methodfor restoration of images of airborne radiometric main technical keys involved in this study are;the advancementof the principles and theory;the establishment of the flow-diagram for processing;the formulation of the means for reestablishment of the gridded data file;the evaluation of the restoration results and the errors, involved by the restoration processing.

Key words Aeroradiometric data, Atmospheric background, Image processing, Image restoration techniques.

原载《地球物理学报》,1990,。

1、图像获取是数字图像处理的第一步处理。图像获取与给出一幅数字形式的图像一样简单。通常,图像获取阶段包括图像预处理,譬如图像缩放。2、图像增强是对一幅图像进行操作,使其结果在特定应用中比原始图像更适合进行处理。“特定”一词很重要,因为增强技术建立在面向问题的基础上,例如,对增强X射线图像十分有用的方法,对增强电磁波谱中红外波段获取的卫星图像可能就不是好方法。不存在图像增强方法的通用理论,图像增强方法多种多样,特殊情况特殊对待。3、图像复原也是改进图像外观的处理领域。与图像增强不同,图像增强是主观的,而图像复原是客观的;复原技术倾向于以图像退化的数学或概率模型为基础。而增强以什么是好的增强效果这种主观偏爱为基础。4、彩色图像处理,第6章涵盖许多彩色模型和数字域彩色处理的基本概念。彩色也是图像中提取感兴趣区域的基础。5、小波是以不同分辨率来描述图像的基础。本书中为图像数据压缩和金字塔表示使用了小波,此时图像被成功地细分为较小的区域。6、压缩指的是减少图像存储量或降低图像带宽的处理。互联网是以大量的图片内容为特征的,例如,jpg文件扩展名用于jpeg的图像压缩标准。jpeg格式的图像可以用最少的磁盘空间得到较好的图像质量。7、形态学处理涉及提取图像成分的工具,这些成分在表示和描述形状方面很有用。这一章的内容将从输出图像处理到输出图像属性处理的转换开始。8、分割过程将一幅图像划分为其组成部分或目标。通常,自动分割是数字图像处理中最困难的任务之一。成功地把目标逐一分割出来是一个艰难的分割过程。通常,分割越准确,识别越成功。9、表示与描述,选择一种表示仅是把原始数据转换为适合计算机进行后续处理的形式的一部分。为描述数据以使感兴趣的特征更加明显,必须确定一种方法。描述又称为特征选择,它涉及提取特征,可得到某些感兴趣的定量信息,或是区分一组目标与其他目标的基础。10、目标识别,是基于目标的描述给该目标赋予标志(如“车辆”)的过程。关于数字图像处理的基本步骤,青藤小编就和您分享到这里了。如果您对页面排版、网站设计、图形处理等有浓厚的兴趣,希望这篇文章可以对您有所帮助。如果您还想了解更多关于平面设计的素材及技巧等内容,可以点击本站的其他文章进行学习。

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数字图像处理论文2000字

关于医学影像的论文范文

医学影像是指为了医疗或医学研究,对人体或人体某部分,以非侵入方式取得内部组织影像的技术与处理过程。下面,我为大家分享关于医学影像的论文,希望对大家有所帮助!

前 言

数字图像处理技术以当前数字化发展为基础, 逐渐衍生出的一项网络处理技术, 数字图像处理技术可实现对画面更加真实的展示。 在医学中,随着数字图像处理技术的渗透,数字图像将相关的病症呈现出来, 并通过处理技术对画面上相关数据进行处理,这种医疗手段,可大幅提升相关病症的治愈率,实现更加精准治疗的疗效。 在医学中医学影像广泛用于以下几方面之中,其中包括 CT(计算机 X 线断层扫描)、PET(正电子发射断层成像)、MRI(核磁共振影像)以及 UI(超声波影像)。 数字图像处理技术在技术发展基础上,其应用的范围将会在逐渐得到扩展,应用成效将会进一步得到提升。

1 关键技术在数字图像处理中的应用

医学影像中对于数字图像的处理, 通常是将数字图像转化成为相关数据,并针对相关数据呈现的结果,对患者病症进行分析,在对数字图像处理中,存在一定的关键技术,这些关键技术直接影响着整个医疗治疗与检查。

图像获取

图像获取顾名思义将医患的相关数据进行整理, 在进行数字图像检测时,得出的相关图像,在获取相关图像后,经过计算机的转变,将图像以数据的形式进行处理,最后将处理结果呈现出来。 在计算机摄取图像中,通过光电的转换,以数字化的形式展现出来, 数字图像处理技术还可实现将分析的结果作为医疗诊断的依据,进行保存[1].

图像处理

在运用数字图像获取相关图像后,需对图像进行处理,如压缩处理、编码处理,将所有运行的数据进行整理,将有关的数据进行压缩,并将相关编码进行处理,如模型基编码处理、神经网络编码处理等。

图像识别与重建

在经过图像复原后,将图像进行变换,在进行图片分析后分割相关图像,测量图像的区域特征,最后实现图像设备与呈现,在重建图像后,进行图像配准。

2 医学影像中数字图像处理技术

数字图像处理技术的辅助治疗

当前医学图像其中包括计算机 X 线断层扫描、 正电子发射断层成像、核磁共振影像以及超声波影像,在医疗治疗中,可根据相关数据的组建,进而实现几何模式的呈现,如 3D,还原机体的各项组织中,对于细小部位可实现放大观察,可实现医生定量认识,更加细致的观察病变处,为接下来的医疗治疗提供帮助。 例如在核磁共振影像治疗中, 首先设定一定的磁场,通过无线电射频脉冲激发的'方式,对机体中氢原子核进行刺激,在运行过程中产生共振,促进机体吸收能力,帮助查找病症所在[2].

提升放射治疗的疗效

在医疗中, 运用数字图像处理技术即可实现对患病处的观察,也可实现对病患处的治疗,这种治疗方式常见于肿瘤或癌症病变的放射性治疗。 在进行治疗前, 首先定位于病患方位,在准确定位后,借助数字图像处理技术,全方位的计划治疗方案,并在此基础上对病患处进行治疗。 例如在治疗肿瘤癌症等病变之处,利用数字图像排查病变以外机体状况,降低手术风险。

加深对脑组织以其功能认识

脑组织是人体机能运转的核心, 在脑组织中存在众多复杂的结构,因此想要实现对脑组织的功能认识,必须对脑组织进行全方位的观测,深层探析其各项组织结构。 近些年随着医疗技术的提升,数字图像处理技术被运用到医学之中,数字图像处理技术可实现透过大脑皮层对脑组织进行全方位观测,最后立体的呈现出脑组织中各项机构的运作状况[3]. 例如功能性磁共振成像即 FMRI,这种成像可对机体大脑皮层的活动状况进行检测, 还可实时跟踪信号的改变, 其高清的时间分辨率,为当代医疗提供了众多帮助。

实现了数字解剖功能

数字解剖即虚拟解剖, 这种解剖行为需以高科技为依托从力学、视觉等各方面,通过虚拟人资源得建立,透析机体各项组织结构,实现对虚拟人的解剖,增加对机体的认识,真实的还原解剖学相关知识,这种手段对于医疗教学、解剖研究具有重要的影响作用。

3 结 论

综上所述, 数字图像处理技术在医学影像中具有重要的应用价值,其技术的发展为医疗技术提供了进步的平台,也为数字图像处理技术的发展提供了应用空间, 这种结合的方式既是社会发展的要求,也是时代进步的趋势。

参考文献:

[1]张瑞兰,华 晶,安巍力,刘迎九。数字图像处理在医学影像方面的应用[J].医学信息,2012,03:400~401.

[2]刘 磊,JINChen-Lie.计算机图像处理技术在医学影像学上的应用[J].中国老年学杂志,2012,24:5642~5643.

[3]李 杨,李兴山,何常豫,孟利军。数字图像处理技术在腐蚀科学中的应用研究[J].价值工程,2015,02:51~52.

·GSM汽车防盗报警系统设计 (字数:15909,页数:46)·公交卡收费管理系统设计 (字数:13130,页数:34)·GSM数字通信机研究设计 (字数:17751,页数:48)·射频式计费卡系统设计与研究 (字数:13522,页数:36)·基于51单片机的超声波测距仪的设计分析 (字数:10545,页数:31)·全自动洗衣机模糊控制器的设计 (字数:16252,页数:41)·基于AT89C51的超声波测速系统 (字数:9584,页数:29 )·单相正弦波逆变电源 (字数:9589,页数:43 )·超声波液位计的设计 (字数:7532,页数:28 )·数字温度计 全套 (字数:7963,页数:24 )·基于数字图像处理的人民币纸币面向识别 (字数:6665,页数:21 )·基于单片机的饮水机温度控制系统 (字数:11411,页数:42)·基于单片机的湿度控制系统设计 (字数:10074,页数:33)·基于单片机的电子密码锁设计 (字数:7747,页数:32 )·基于单片机的电器遥控器的设计 (字数:10446,页数:31)·基于MCS-51的智能温度控制仪 (字数:8309,页数:30 )·基于DS18B20的多点测温系统 (字数:7853,页数:47 )·基于AT89S51单片机的汽车防撞系统的设计 (字数:8028,页数:27 )·基于DM6437的图像平滑算法的设计与实现 (字数:20706,页数:57)·基于单片机的语音录播放系统 (字数:9344,页数:28 )·铁路客车空调车厢内温度控制系统仿真 (字数:8614,页数:25 )·十字路口交通灯 (字数:8829,页数:28 )·基于单片机的脉冲燃烧热水炉控制器 (字数:6028,页数:27 )·基于单片机的火灾自动报警系统 (字数:8200,页数:27 )·基于AT89S52的智能人体健康电子秤的设计 (字数:7219,页数:27 )·基于AT89S52单片机的交通控制 (字数:653,页数:23 )·简单消防报警系统设计 (字数:5518,页数:21 )·基于时隙ALOHA的RFID防冲突算法和随机帧时隙防冲突算法的吞吐量研究 (字数:10395,页数:23)·汽车倒车防撞系统设计 (字数:25296,页数:47)·由AT89S51单片机控制实现的电子计时器系统 (字数:9135,页数:29 )·基于Freescale DT512的单片机闹钟设计 (字数:15400,页数:64)·智能温度报警系统的设计 (字数:11793,页数:36)·单片机温度控制系统 (字数:10581,页数:34)·单片机温度测量电路 (字数:13171,页数:41)· 环境噪声测试终端采集传输系统的设计 (字数:17921,页数:54)·基于MATLAB的直流电机控制的仿真 (字数:12001,页数:33)·基于Verilog的交通灯控制系统设计 (字数:6044,页数:18 )·基于AVR单片机的超声波距离测量系统 (字数:12946,页数:52)·基于XR-2206、AT89S51的信号发生器设计——频率显示部分 (字数:9051,页数:35 )·基于CPLD的CMI编译码器设计 (字数:8757,页数:34 )·自适应噪声抵消系统 (字数:14389,页数:35)·语音报价器设计 (字数:18177,页数:45)·心率失常计算机自动诊断 (字数:10645,页数:31)·图像灰度形态学算法的研究与实现 (字数:11698,页数:28)·数字式带通滤波器的设计 (字数:13225,页数:39)

(一)选题毕业论文(设计)题目应符合本专业的培养目标和教学要求,具有综合性和创新性。本科生要根据自己的实际情况和专业特长,选择适当的论文题目,但所写论文要与本专业所学课程有关。(二)查阅资料、列出论文提纲题目选定后,要在指导教师指导下开展调研和进行实验,搜集、查阅有关资料,进行加工、提炼,然后列出详细的写作提纲。(三)完成初稿根据所列提纲,按指导教师的意见认真完成初稿。(四)定稿初稿须经指导教师审阅,并按其意见和要求进行修改,然后定稿。一般毕业论文题目的选择最好不要太泛,越具体越好,而且老师希望学生能结合自己学过的知识对问题进行分析和解决。不知道你是否确定了选题,确定选题了接下来你需要根据选题去查阅前辈们的相关论文,看看人家是怎么规划论文整体框架的;其次就是需要自己动手收集资料了,进而整理和分析资料得出自己的论文框架;最后就是按照框架去组织论文了。你如果需要什么参考资料和范文我可以提供给你。还有什么不了解的可以直接问我,希望可以帮到你,祝写作过程顺利毕业论文选题的方法:一、尽快确定毕业论文的选题方向 在毕业论文工作布置后,每个人都应遵循选题的基本原则,在较短的时间内把选题的方向确定下来。从毕业论文题目的性质来看,基本上可以分为两大类:一类是社会主义现代化建设实践中提出的理论和实际问题;另一类是专业学科本身发展中存在的基本范畴和基本理论问题。大学生应根据自己的志趣和爱好,尽快从上述两大类中确定一个方向。二、在初步调查研究的基础上选定毕业论文的具体题目在选题的方向确定以后,还要经过一定的调查和研究,来进一步确定选题的范围,以至最后选定具体题目。下面介绍两种常见的选题方法。 浏览捕捉法 :这种方法就是通过对占有的文献资料快速地、大量地阅读,在比较中来确定论文题目地方法。浏览,一般是在资料占有达到一定数量时集中一段时间进行,这样便于对资料作集中的比较和鉴别。浏览的目的是在咀嚼消化已有资料的过程中,提出问题,寻找自己的研究课题。这就需要对收集到的材料作一全面的阅读研究,主要的、次要的、不同角度的、不同观点的都应了解,不能看了一些资料,有了一点看法,就到此为止,急于动笔。也不能“先入为主”,以自己头脑中原有的观点或看了第一篇资料后得到的看法去决定取舍。而应冷静地、客观地对所有资料作认真的分析思考。在浩如烟海,内容丰富的资料中吸取营养,反复思考琢磨许多时候之后,必然会有所发现,这是搞科学研究的人时常会碰到的情形。 浏览捕捉法一般可按以下步骤进行:第一步,广泛地浏览资料。在浏览中要注意勤作笔录,随时记下资料的纲目,记下资料中对自己影响最深刻的观点、论据、论证方法等,记下脑海中涌现的点滴体会。当然,手抄笔录并不等于有言必录,有文必录,而是要做细心的选择,有目的、有重点地摘录,当详则详,当略则略,一些相同的或类似的观点和材料则不必重复摘录,只需记下资料来源及页码就行,以避免浪费时间和精力。第二步,是将阅读所得到的方方面面的内容,进行分类、排列、组合,从中寻找问题、发现问题,材料可按纲目分类,如分成: 系统介绍有关问题研究发展概况的资料; 对某一个问题研究情况的资料; 对同一问题几种不同观点的资料; 对某一问题研究最新的资料和成果等等。第三步,将自己在研究中的体会与资料分别加以比较,找出哪些体会在资料中没有或部分没有;哪些体会虽然资料已有,但自己对此有不同看法;哪些体会和资料是基本一致的;哪些体会是在资料基础上的深化和发挥等等。经过几番深思熟虑的思考过程,就容易萌生自己的想法。把这种想法及时捕捉住,再作进一步的思考,选题的目标也就会渐渐明确起来。希望可以帮到你,有什么不懂的可以问我

数字图像处理方面了解的了。

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