MATLAB实现图像滤波及噪声消除

简介: 图像增强是指根据特定的需要突出一幅图像中的某些信息,同时削弱或去除某些不需要的信息的处理方法。其主要目的是使处理后的图像对某种特定的应用来说,比原始图像更适用。因此,这类处理是为了某种应用目的而去改善图像质量的。处理的结果使图像更适合人的观察或机器的识别系统。应该明确地是增强处理并不能增强原始图像的信息,其结果只能增强对某种信息的辨别能力,而同时这种处理有可能损失一些其他信息。

图像增强是指根据特定的需要突出一幅图像中的某些信息,同时削弱或去除某些不需要的信息的处理方法。其主要目的是使处理后的图像对某种特定的应用来说,比原始图像更适用。因此,这类处理是为了某种应用目的而去改善图像质量的。处理的结果使图像更适合人的观察或机器的识别系统。应该明确地是增强处理并不能增强原始图像的信息,其结果只能增强对某种信息的辨别能力,而同时这种处理有可能损失一些其他信息。


正因如此,我们很难找到一个评价图像增强效果优劣的客观标准,也就没有特别通用模式化的图像增强方法,这需要我们根据具体期望的处理效果做出取舍。


图像可以看成是一个特殊的二维的信号,某一点的灰度级,其实就是图像信号上这一点的幅度,根据信号的概念,频率就是信号变化的快慢,所谓的频率也就是这个图空间上的灰度变换的快慢,或者是叫图像的梯度变化,在图像中“边界”梯度频率比较大。


如果一幅图整体变化不大(比如说是一面墙的图),那么在频率域下低频成分就很多,而高频成分就极少。而显然如果是一幅国际象棋棋盘,高频成分相对墙的图片来说,显然较多。


滤波和算子都是数字图像处理的基本操作,其中滤波是指在像素领域(空间域)内做领域处理(中值滤波、均值滤波)或者在图像频域内(需要先做傅里叶变换)做处理(低通滤波、高通滤波、带通滤波)。算子一般就是指的是卷积算子。


空间域图像增强与频率域图像增强是两种截然不同的技术,实际上在相当程度上说它们是在不同的领域做相同的事情,是殊途同归的,只是有些滤波更适合在空间域完成,而有些则更适合在频率域中完成。


本篇博文使用MATLAB实现对添加了噪声的图像,使用滤波器对图像进行平滑处理,实现图像滤波及噪声消除。


选择图像增强功能,载入实验图像,选择不同的滤波器,观察图像处理结果,改变滤波器模板,比较图像处理结果,效果如下图所示:


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对图像添加椒盐噪声和高斯噪声,比较各种滤波器对椒盐噪声的平滑效果,以及均值滤波和高斯滤波对高斯噪声的去噪效果,效果如下图所示:

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项目资源下载请参见:MATLAB实现图像滤波及噪声消除【图像处理实战】

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