中值滤波(MF)在信号处理中是一个既简单又有效的方法。由于其具有抑制噪声(尤其是脉冲噪声)和保护边缘的特征,在信号处理领域中得到重视,特别在非平稳信号的处理中取得了较大的成功。
然而中值滤波的一个严重不足是相对滤波窗口而言较为“细小”的信号细节结构被破坏和丢失。在二维图像处理中,中值滤波的这一缺憾要比在一维信号的处理中更加显著,原因主要来自两个方面:第一,二维信号几乎没有根信号,也就是说几乎所有的二维信号经中值滤波以后都要受到不同程度的破坏;第二,图像中的某些诸如细线、拐角等细节结构往往包含重要的信息,这些结构的破坏或丢失往往比噪声本身更为不可接受。一直以来,人们在努力寻求兼有细节保护和噪声抑制的优良特性的滤波器结构。基于这一目标,近年来,人们提出了许多滤波器结构,其中多级中值滤波器(MLM)是针对图像处理提出的一种最具代表性的细节保护中值滤波器之一,这种滤波器通过一组能够比较好地“匹配”图像细节的基本结构———基本子窗口来有效地区分信号结构和噪声,从而达到保护细节结构和滤噪的目的。MLM有许多重要的优良性能,除了细节保护能力,它的简单、直观和易于实现具有很大的吸引力。本方法的研究成果已发表在Geophysics(2006,71(5):105~110,SCI检索)杂志上。
根据原理计算的理论模型见图7-12。
图7-12 二维中值滤波处理效果图