梯度引导的高阶几何彩色图像去噪模型

• 作者: 李阳 王永茂 芦碧波 高天玲
• 来源期刊: 中国图象图形学报
• 学科: 工学
• 关键词: 彩色图像去噪 高阶偏微分方程 黎曼几何 梯度引导 多通道耦合
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 图像处理和编码
• 页码范围: 1335-1347
• 页数: 13页
• 分类号: TP391
• 字数: 6063字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11834/jig.160668

摘要

目的 为了消除低阶彩色图像去噪模型产生视觉上不希望得到的“阶梯效应”并提高去噪过程中的边缘保持效果,提出一种黎曼几何驱动的高阶彩色图像去噪模型,并在扩散中使用一阶梯度信息引导高阶信息驱动的扩散,以改善去噪过程中的边界探测和保持能力.方法 在黎曼几何框架下,对低阶彩色图像去噪模型进行分析,并由面积微元出发得到对应的二阶微分形式,利用二阶导数矩阵的Frobenius范数构造高阶彩色图像变分能量泛函,由此得到一个彩色图像去噪的高阶扩散模型.为在扩散中保持边界,使用高斯卷积后的一阶梯度信息引导高阶扩散,得到一个多通道耦合的高阶非线性彩色图像去噪模型.分析表明,该模型在扩散时兼顾了单通道和多通道、低阶和高阶等多种信息之间的关系进行耦合去噪.结果 在实验中对不同噪声水平下的1维彩色信号、合成彩色图像和标准彩色测试图像进行去噪,并使用峰值信噪比(PSNR)与结构相似性(SSIM)作为客观评价指标,将本文结果与相关彩色图像去噪扩散模型的结果进行对比.在不同噪声水平下本文模型去噪结果的平均PSNR与相关模型相比提高了2.33％,平均SSIM提高了0.4％.结论 本文模型能够有效去除彩色图像中不同噪声水平的高斯白噪声,能较好消除视觉上的“阶梯效应”,得到分片线性光滑的彩色图像,同时还能够较好保持图像边界信息.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王永茂	河南理工大学计算机科学与技术学院	22	71	4.0	7.0
2	芦碧波	河南理工大学计算机科学与技术学院	44	99	5.0	6.0
4	李阳	河南理工大学计算机科学与技术学院	15	22	2.0	3.0
5	高天玲	深圳大学数学与统计学院	4	3	1.0	1.0