改进的曲率滤波强噪声图像去噪方法

• 作者: 周志光 汤成 许建龙
• 来源期刊: 中国图象图形学报
• 学科: 工学
• 关键词: 图像去噪 曲率滤波 强噪声 高斯曲率 变分模型
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 图像处理和编码
• 页码范围: 346-356
• 页数: 11页
• 分类号: TP391.9
• 字数: 6256字
• 语种: 中文

摘要

目的 医学影像获取和视频监控过程中会出现一些恶劣环境,导致图像有许多强噪声斑点,质量较差.在处理强噪声图像时,传统的基于变分模型的算法,因需要计算高阶偏微分方程,计算复杂且收敛较慢;而隐式使用图像曲率信息的曲率滤波模型,在处理强噪声图像时,又存在去噪不完全的缺陷.为了克服这些缺陷,在保持图像边缘和细节特征的同时去除图像的强噪声,实现快速去噪,提出了一种改进的曲率滤波算法.方法 本文算法在隐式计算曲率时,通过半窗三角切平面和最小三角切平面的组合,用投影算子代替传统曲率滤波的最小三角切平面投影算子,并根据强噪声图像存在强噪声斑点的特征,修正正则能量函数,增添局部方差的正则能量,使得正则项的约束更加合理,提高了算法的去噪性能,从而达到增强去噪能力和保护图像边缘与细节的目的 .结果 针对多种不同强度的混合噪声图像对本文算法性能进行测试,并与传统的基于变分法的去噪算法(ROF)和曲率滤波去噪等算法进行去噪效果对比,同时使用峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)作为滤波算法性能的客观评价指标.本文算法在对强噪声图像去噪处理时,能够有效地保持图像的边缘和细节特征,具备较好的PSNR和SSIM,在PSNR上比ROF模型和曲率滤波算法分别平均提高1.67 dB和2.93 dB,SSIM分别平均提高0.29和0.26.由于采用了隐式计算图像曲率,算法的处理速度与曲率滤波算法相近.结论 根据强噪声图像噪声特征对曲率滤波算法进行优化,改进投影算子和能量函数正则项,使得曲率滤波算法能够更好地适用于强噪声图像,实验结果表明,该方法与传统的变分法相比,对强噪声图像去噪效果显著.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	许建龙	浙江理工大学信息学院	32	157	8.0	12.0
2	汤成	浙江理工大学信息学院	2	4	2.0	2.0
3	周志光	浙江财经大学信息管理与工程学院	6	8	2.0	2.0