基于卷积的平滑去噪

    噪声的产生是因为图像中的某些像素的灰度值发生了突变,使得和周围区域不和谐。除噪其实去除高频噪声,使得图像中的噪声像素的灰度值不那么突兀。

用于平滑去噪和图像锐化(之后会介绍)的卷积核所有的元素之和一般要等于1,这是为了原始图像的能量(亮度)守恒。如果滤波器矩阵所有元素之和大于1,那么滤波后的图像就会比原图像更亮,反之,如果小于1,那么得到的图像就会变暗。如果和为0,图像不会完全黑,但只会突出一些边缘。

从频率域观点来看这些滤波器是一种低通滤波器,高频信号将会去掉,因此可以帮助消除图像尖锐噪声,实现图像平滑,模糊等功能。

基于卷积的平滑去噪_第1张图片

用高斯核对图像进行卷积运算,会使图像更模糊(平滑),而模糊的程度由高斯的标准方差  决定, 方差 越大,平滑程度越大。高斯滤波可以有效的从图像中去除高斯噪音。 

基于卷积的平滑去噪_第2张图片

均值滤波卷积核所覆盖的九个像素点具有同样权重, 该卷积核的作用在于取九个值的平均值代替中间像素值,所以起到的平滑的效果。

相比于高斯滤波,它不能很好地保护图像细节,在图像去噪的同时也破坏了图像的细节部分,丢失了图像本身的一些属性,从而使图像变得模糊,不能很好地去除噪声点。

高斯滤波和均值滤波对去除高斯噪声的效果比较好,但是在噪声是椒盐噪声而不是高斯噪声,即图像偶尔会出现很大的噪声点的时候,用高斯滤波和均值滤波对图像进行平滑模糊的话,噪声像素是不会被去除的,它们只是转换为更为柔和但仍然可见的散粒。

其他滤波器都是用计算得到的一个新值来替代中心像素的值,而中值滤波是将周围像素和中心像素九个值进行排序以后,取中间值来替代中心像素。

 中值滤波消除的噪声能力更胜一筹。中值滤波无论是在消除噪声还是保存边缘方面都是一个不错的方法。

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