• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.噪声概念
  • 4.噪声分类
  • 4.1.基于产生原因
  • 4.2.基于统计理论
  • 4.3.基于噪声源
  • 5.常见噪声
  • 5.1.光电管的噪声
  • 5.2.摄象管的噪声
  • 5.3.椒盐噪声
  • 5.4.摄像机的噪声
  • 6.去噪方法
  • 6.1.均值滤波器
  • 6.2.自适应维纳滤波器
  • 6.3.中值滤波器
  • 6.4.形态学噪声滤除器
  • 6.5.小波去噪
  • 7.参考资料

图像噪声

图像噪声是指存在于图像数据中的不必要的或多余的干扰信息。噪声的存在严重影响了遥感图像的质量,因此在图像增强处理和分类处理之前,必须予以纠正。1图像中各种妨碍人们对其信息接受的因素即可称为图像噪声 。噪声在理论上可以定义为“不可预测,只能用概率统计方法来认识的随机误差”。因此将图像噪声看成是多维随机过程是合适的,因而描述噪声的方法完全可以借用随机过程的描述,即用其概率分布函数和概率密度分布函数。

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基本信息

  • 中文名

    图像噪声

  • 外文名

    pattern noise

  • 含义

    妨碍人器官对接收信息理解因素

  • 性质

    干扰方式

  • 分类

    外部噪声内部噪声

噪声概念

大多数数字图像系统中,输入图像都是采用先冻结再扫描方式将多维图像变成一维电信号,再对其进行处理、存储、传输等加工变换。最后往往还要再组成多维图像信号,而图像噪声也将同样受到这样的分解和合成。在这些过程中电气系统和外界影响将使得图像噪声的精确分析变得十分复杂。另一方面图像只是传输视觉信息的媒介,对图像信息的认识理解是由人的视觉系统所决定的。不同的图像噪声,人的感觉程度是不同的,这就是所谓人的噪声视觉特性课题。

图像噪声在数字图像处理技术中的重要性越来越明显,如高放大倍数航片的判读,X射线图像系统中的噪声去除等已经成为不可缺少的技术步骤。下面就是对图像噪声基本知识的介绍:

噪声分类

基于产生原因

外部噪声,即指系统外部干扰以电磁波或经电源串进系统内部而引起的噪声。如电气设备,天体放电现象等引起的噪声。

内部噪声:一般又可分为以下四种:

(1)由光和电的基本性质所引起的噪声。如电流的产生是由电子或空穴粒子的集合,定向运动所形成。因这些粒子运动的随机性而形成的散粒噪声;导体中自由电子的无规则热运动所形成的热噪声;根据光的粒子性,图像是由光量子所传输,而光量子密度随时间和空间变化所形成的光量子噪声等。

(2)电器的机械运动产生的噪声。如各种接头因抖动引起电流变化所产生的噪声;磁头、磁带等抖动或一起的抖动等。

(3)器材材料本身引起的噪声。如正片和负片的表面颗粒性和磁带磁盘表面缺陷所产生的噪声。随着材料科学的发展,这些噪声有望不断减少,但还是不可避免的。

(4)系统内部设备电路所引起的噪声。如电源引入的交流噪声;偏转系统和箝位电路所引起的噪声等。

基于统计理论

平稳和非平稳噪声两种。在实际应用中,不去追究严格的数学定义,这两种噪声可以理解为:其统计特性不随时间变化的噪声称其为平稳噪声。其统计特性随时间变化而变化的称其为非平稳噪声。

基于噪声源

首先,是记录在感光片上的图像会受到感光颗粒噪声的影响;其次,图像从光学到电子形式的转换是一个统计过程(因为每个图像元素接收到的光子数目是有限的)。最后,处理信号的电子放大器会引入热噪声。人们为建立这三类噪声的模型进行过大量研究。

(1)电子噪声

在阻性器件中由于电子随机热运动而造成的电子噪声是三种模型中最简单的。这类噪声很早就被电路设计人员成功地建模并研究了。一般常用零均值高斯白噪声作为其模型.它具有一个高斯函数形状的直方图分布以及平坦的功率谱。它可用其 RMS值(标准差)来完全表征。有时,电子器件也会产生一种所谓的1/f 噪声.这是一种强度与频率成反比的随机噪声。然而,图像处理问题很少需要对这种噪声进行建模。

(2)光电子噪声

光电子噪声是由光的统计本质和图像传感器中光电转换过程引起的。在弱光照的情况下,其影响更为严重,此时常用具有泊松密度分布的随机变量作为光电噪声的模型。这种分布的标准差等于该随机变量均值的平方根。