下步驟:
[0039](I)向計(jì)算機(jī)輸入待去噪圖像，待去噪圖像為帶有噪聲的圖像，本實(shí)施例中選用的待去噪圖像是加入高斯噪聲的Iena圖像，帶有高斯噪聲的圖像的像素分布符合高斯分布，而且圖像的大部分像素值都有變化。
[0040]讀取待去噪圖像的所有像素點(diǎn)，獲取待去噪圖像的所有像素點(diǎn)，根據(jù)每個(gè)像素點(diǎn)的奇異值大小判斷該點(diǎn)是否為明顯噪聲點(diǎn)。
[0041]如果是明顯噪聲點(diǎn)，則直接轉(zhuǎn)到步驟(3)進(jìn)行處理；否則，可以確定該像素點(diǎn)是非明顯噪聲點(diǎn)，那么轉(zhuǎn)到步驟(2)對(duì)像素點(diǎn)進(jìn)行概率調(diào)整，即調(diào)整部分的像素點(diǎn)。
[0042]像素點(diǎn)的奇異值有一個(gè)范圍，如果像素點(diǎn)的奇異值超出該范圍，則該像素點(diǎn)為明顯噪聲點(diǎn)；如果像素點(diǎn)的奇異值落在該范圍內(nèi)，則該像素點(diǎn)不是明顯像素點(diǎn)。針對(duì)不同的圖像，奇異值的范圍有所不同，該范圍的具體數(shù)值是本領(lǐng)域技術(shù)人員在具體實(shí)驗(yàn)時(shí)容易獲得的。一般來(lái)說(shuō)，圖像像素點(diǎn)的奇異值是2左右的數(shù)值，超過(guò)2則表明該像素值變小了，需要調(diào)大；小于2則表明該像素值變大了，需要調(diào)小。本發(fā)明判斷像素點(diǎn)是否為明顯噪聲點(diǎn)的奇異值范圍是1.8至2.5，根據(jù)不同帶噪圖像，該范圍需要調(diào)整，如果像素點(diǎn)的奇異值大小不在此范圍內(nèi)，則該點(diǎn)是明顯噪聲點(diǎn)，否則，該點(diǎn)不是明顯噪聲點(diǎn)。
[0043](2)利用待去噪圖像的奇異矩陣，計(jì)算像素點(diǎn)的奇異度，利用像素點(diǎn)的奇異度，對(duì)像素點(diǎn)像素值進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的像素點(diǎn)的像素值為該像素點(diǎn)的原像素值與該像素點(diǎn)的奇異度的乘積，轉(zhuǎn)到步驟(10)。
[0044](3)獲取明顯噪聲點(diǎn)的相似點(diǎn)集合。該步驟需要確定相似點(diǎn)搜索尺度，本實(shí)施例的搜索尺度定義為[kl，k2]，kl、k2分別為平面圖像上橫向和縱向的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)。
[0045]優(yōu)選地，搜索尺度是以待去噪點(diǎn)為中心的7X7至10X10的像素矩陣，本發(fā)明在7 X 7、8 X 8、9 X 9、1 X 1的尺度下搜索，濾波后的圖像平滑效果最好。
[0046](4)判斷明顯噪聲點(diǎn)的相似點(diǎn)的方法如下:計(jì)算待去噪圖像的多重分形譜矩陣，讀取搜索范圍內(nèi)的一個(gè)像素點(diǎn)，計(jì)算該像素點(diǎn)的多重分形譜值與明顯噪聲點(diǎn)的多重分形譜值的差值；如果該差值小于閾值，則該像素點(diǎn)是明顯噪聲點(diǎn)的相似點(diǎn)，轉(zhuǎn)到步驟(5)，否則轉(zhuǎn)到步驟⑵；
[0047]需要說(shuō)明的是，上述的閾值是本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)驗(yàn)中容易獲得的。一般來(lái)說(shuō)，閾值的范圍大于0.05小于0.1，本實(shí)施例選用的閾值為0.07，本實(shí)施例在該閾值下去噪效果最好。
[0048](5)根據(jù)相似點(diǎn)的奇異值判斷該點(diǎn)是否為明顯噪聲點(diǎn)，如果是明顯噪聲點(diǎn)，則該點(diǎn)不能作為明顯噪聲點(diǎn)的相似點(diǎn)，轉(zhuǎn)向步驟(8)，否則轉(zhuǎn)向步驟(6)；
[0049](6)將加入到明顯噪聲點(diǎn)的相似點(diǎn)集合，判斷搜索尺度內(nèi)是否還有待求證相似點(diǎn)，如果有，則轉(zhuǎn)向步驟⑷；如果搜索尺度內(nèi)所有像素點(diǎn)均已判斷，則轉(zhuǎn)向步驟(9);
[0050](7)該像素點(diǎn)不是明顯噪聲點(diǎn)的相似點(diǎn)，停止對(duì)該像素點(diǎn)的計(jì)算，轉(zhuǎn)向步驟(4);
[0051](8)該像素點(diǎn)是明顯噪聲點(diǎn)，停止計(jì)算，轉(zhuǎn)向步驟(4);
[0052](9)如果相似點(diǎn)集合不為空，則使用相似點(diǎn)集合中的所有像素點(diǎn)，通過(guò)中值算法或者均值算法，對(duì)明顯噪聲點(diǎn)的像素值進(jìn)行估計(jì)；否則轉(zhuǎn)到步驟⑵；
[0053](10)如果待去噪圖像的所有像素點(diǎn)均已調(diào)整完，則去噪結(jié)束；否則轉(zhuǎn)向步驟⑴。
[0054]另外，本發(fā)明采用峰值信噪比的方法對(duì)去噪的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0055]具體實(shí)驗(yàn)時(shí)，在MATLAB的平臺(tái)下，本實(shí)施例中設(shè)計(jì)了自適應(yīng)平滑濾波函數(shù)multifractal_filter,其輸入?yún)?shù)包括待去噪圖像矩陣1、待去噪圖像的奇異矩陣a，待去噪圖像的多重分形譜矩陣fa，輸出參數(shù)為濾波后的圖像矩陣O。
[0056]在MATLAB的平臺(tái)下，本發(fā)明的自適應(yīng)平滑濾波方法與以下幾種常用的濾波方法進(jìn)行了對(duì)比，這幾種方法包括:
[0057]a、采用medfilt2中值濾波函數(shù)對(duì)待去噪圖像進(jìn)行濾波；
[0058]b、選擇一個(gè)3X3的模板，采用filter2均值濾波函數(shù)對(duì)待去噪圖像進(jìn)行濾波；
[0059]C、建立一個(gè)3X3模板的高斯濾波器，采用imfilter函數(shù)對(duì)待去噪圖像進(jìn)行濾波；
[0060]d、選用sym5小波，對(duì)待去噪圖像進(jìn)行硬閾值濾波；
[0061]e、選用Sym5小波，對(duì)待去噪圖像進(jìn)行軟閾值濾波。
[0062]本發(fā)明的自適應(yīng)平滑濾波方法與上述五種方法對(duì)比后發(fā)現(xiàn):上述五種算法均能在一定程度上消除圖像噪聲。
[0063]但是，上述的去噪算法濾波后，圖像上仍然能顯示出噪聲點(diǎn)的痕跡，而本發(fā)明的方法幾乎看不出噪聲點(diǎn)的痕跡。
[0064]因此，在圖像細(xì)節(jié)方面，本發(fā)明的自適應(yīng)平滑濾波方法的圖像邊緣點(diǎn)和細(xì)節(jié)點(diǎn)損失少，對(duì)圖像細(xì)節(jié)處理的更好，去噪效率更高。
[0065]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明實(shí)質(zhì)內(nèi)容上所作的任何修改、等同替換和簡(jiǎn)單改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自適應(yīng)平滑濾波方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: S1:針對(duì)待去噪圖像的像素點(diǎn)，判斷像素點(diǎn)是否為明顯噪聲點(diǎn)； 52:如果是明顯噪聲點(diǎn)，則獲取明顯噪聲點(diǎn)的相似點(diǎn)集合，然后估計(jì)明顯噪聲點(diǎn)的像素值； 53:如果不是明顯噪聲點(diǎn)，則調(diào)整像素點(diǎn)的像素值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)平滑濾波方法，其特征在于:步驟SI中，通過(guò)奇異值比較方法確定像素點(diǎn)是否為明顯噪聲點(diǎn)，具體方法如下:計(jì)算待去噪圖像的奇異矩陣，通過(guò)該奇異矩陣計(jì)算出待判斷像素點(diǎn)的奇異值，如果該奇異值小于1.8或大于2.5，則該像素點(diǎn)是明顯噪聲點(diǎn)；反之則不是。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自適應(yīng)平滑濾波方法，其特征在于:步驟S2中獲取明顯噪聲點(diǎn)的相似點(diǎn)的方法包括如下步驟， 520:確定搜索尺度； 521:計(jì)算待去噪圖像的多重分形譜矩陣，讀取搜索尺度范圍內(nèi)的一個(gè)像素點(diǎn)，計(jì)算該像素點(diǎn)的多重分形譜值與上述明顯噪聲點(diǎn)多重分形譜值的差值，如果該差值小于0.07，則該像素點(diǎn)是明顯噪聲點(diǎn)的相似點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)平滑濾波方法，其特征在于:步驟S20中，搜索尺度為以待去噪點(diǎn)為中心的7X7至10X10的像素矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自適應(yīng)平滑濾波方法，其特征在于:步驟S2中，使用相似點(diǎn)集合內(nèi)的像素點(diǎn)，通過(guò)均值或者中值算法估計(jì)所述明顯噪聲點(diǎn)的像素值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自適應(yīng)平滑濾波方法，其特征在于:步驟S3中，調(diào)整后的像素點(diǎn)的像素值為該像素點(diǎn)的原像素值與該像素點(diǎn)的奇異度的乘積，像素點(diǎn)的奇異度為像素點(diǎn)奇異值與待去噪圖像奇異矩陣均值的商。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種自適應(yīng)平滑濾波方法，該方法包括如下步驟，獲取待去噪圖像的像素點(diǎn)，判斷像素點(diǎn)是否為明顯噪聲點(diǎn)；如果是明顯噪聲點(diǎn)，則獲取明顯噪聲點(diǎn)的相似點(diǎn)集合，然后估計(jì)明顯噪聲點(diǎn)的像素值；如果不是明顯噪聲點(diǎn)，則調(diào)整像素點(diǎn)的像素值。本發(fā)明的自適應(yīng)平滑濾波的方法，從圖像紋理存在自相似性的角度出發(fā)，對(duì)無(wú)規(guī)則的非奇異點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，能夠使得圖像在邊緣和細(xì)節(jié)點(diǎn)的損失盡可能地減少的情況下進(jìn)行區(qū)域平滑。
【IPC分類(lèi)】G06T5-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104835127
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510257212
【發(fā)明人】郭雷風(fēng), 申玉林
【申請(qǐng)人】中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日