基于量子叠加态的遥感图像去噪方法研究

发布时间：2022-08-10 11:49

　　遥感图像在获取、编码和传输过程中会受到各种噪声的干扰,导致后期对遥感图像的进一步的利用造成很大的影响。相对于其他图像,遥感图像具有更丰富的边缘和轮廓特征,因此对遥感图像去噪有更高的要求。量子力学是现代物理学的两大基本支柱之一,也是二十世纪物理学最重要的成就之一,它解释了经典理论无法解释的微观现象。随着量子力学的发展,人们提出了基于量子力学数学框架的量子信号处理理论,并将该理论体系运用在图像处理上。本文在分析遥感图像中噪声类型的基础上,将量子叠加态原理和双树复小波变换相结合,利用尺度间小波系数相关性对信号与噪声进行建模,同时利用量子叠加态原理和量子系统测量坍缩原理自适应生成滤波模板对信号方差进行估计,从而去除遥感图像中的噪声。本文主要工作包括:（1）介绍了图像中加性噪声、乘性噪声和量化噪声三种噪声类型,并通过概率分布函数介绍了四种噪声模型。分别讨论了频率域和空间域上经典的图像去噪方法,讨论了小波变换的基本原理并对三种经典的小波去噪算法进行了分析:小波分解与重构法去噪、非线性小波变换阈值去噪和小波变换模极大值法去噪。（2）结合量子叠加态原理和双树复小波变换提出了遥感图像去噪算法。首先将含有... 

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状与进展
        1.2.1 图像去噪研究现状
        1.2.2 遥感图像去噪研究进展
        1.2.3 量子信号处理在图像去噪中的研究进展
        1.2.4 量子图像处理研究进展
    1.3 本文主要研究内容
第二章 图像去噪理论
    2.1 图像噪声分类
    2.2 噪声模型
    2.3 经典的图像去噪方法
        2.3.1 空间域滤波去噪
        2.3.2 频率域滤波去噪
    2.4 小波去噪
        2.4.1 小波变换
        2.4.2 连续小波变换
        2.4.3 离散小波变换
        2.4.4 二维离散小波
        2.4.5 经典小波去噪算法
    2.5 本章小结
第三章 量子信号处理
    3.1 线性代数相关
        3.1.1 向量
        3.1.2 内积
        3.1.3 张量积
    3.2 量子信号处理理论
        3.2.1 量子力学基本假设
        3.2.2 叠加态原理
        3.2.3 量子比特
        3.2.4 多量子位系统测量和坍缩
        3.2.5 量子态纠缠
    3.3 本章小结
第四章 遥感图像去噪算法
    4.1 遥感图像中的噪声分析
    4.2 双树复小波变换
        4.2.1 一维双树复小波变换
        4.2.2 二维双树复小波变换
        4.2.3 双树复小波变换的优点
    4.3 小波系数的相关性
    4.4 算法分析
        4.4.1 最大后验概率估计
        4.4.2 邻域窗口的选择
        4.4.3 参数估计
        4.4.4 去噪算法步骤
    4.5 实验结果和分析
        4.5.1 评价函数
        4.5.2 实验结果与分析
    4.6 本章小结
第五章 软件设计与实现
    5.1 软件功能简介
    5.2 软件设计思路
        5.2.1 Matlab与C++混合编程
        5.2.2 GUI设计
    5.3 软件功能分析
    5.4 软件使用流程
    5.5 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]彩色图像的量子置乱算法[J]. 肖红,李盼池,李滨旭.  信号处理. 2017(01)
[2]结合NAPCA和复小波变换的高光谱遥感图像去噪[J]. 徐冬,孙蕾,罗建书.  红外与激光工程. 2015(01)
[3]基于量子坍缩形态算子的椒盐噪声去除算法[J]. 张成斌,王开福.  计算机工程与设计. 2015(01)
[4]基于Curvelet多方向差和多尺度积的图像去噪[J]. 郝红侠,刘芳,焦李成.  华中科技大学学报(自然科学版). 2013(12)
[5]基于双量子比特态测量的量子自适应中值滤波[J]. 袁素真,毛峡,陈立江,薛雨丽.  北京航空航天大学学报. 2013(11)
[6]小波方向子带偏微分方程遥感图像去噪[J]. 王相海,李放,王爽.  中国图象图形学报. 2012(05)
[7]一种基于非下采样Contourlet变换的子带自适应阈值去噪方法[J]. 杨鹏.  西北大学学报(自然科学版). 2010(02)
[8]基于数学形态学变形虫的自适应图像滤波[J]. 王艳华,刘伟宁,陈爱华.  激光与红外. 2008(12)
[9]一种基于细尺度间小波系数相关性的图像去噪方法[J]. 傅博,王相海.  计算机科学. 2008(10)
[10]小波去噪方法分析与Matlab仿真[J]. 王新楼.  工业控制计算机. 2008(06)

博士论文
[1]基于量子力学的图像处理方法研究[D]. 付晓薇.华中科技大学 2010
[2]基于自适应提升小波的信号去噪技术研究[D]. 孙轶.中国科学技术大学 2008
[3]量子衍生图像处理方法的研究[D]. 谢可夫.中南大学 2007
[4]双树复小波表面分析模型及加工过程形貌辨识方法研究[D]. 曾文涵.华中科技大学 2005

硕士论文
[1]像素—色度联合量子图像加密方法的研究[D]. 陈冰冰.哈尔滨工业大学 2017
[2]量子态远程制备及纠缠态区分[D]. 王纯.重庆大学 2016
[3]双链量子遗传算法的改进及其在信号去噪中的应用[D]. 孙宇枭.哈尔滨工程大学 2015
[4]基于量子理论的数字图像处理研究[D]. 许悟生.湖南师范大学 2013
[5]基于双树复小波变换的图像去噪[D]. 刘蕾.北京化工大学 2010
[6]基于BP网络的东北虎虎皮纹理特征提取与识别研究[D]. 张鹏.东北林业大学 2008
[7]非均匀噪声图像的小波去噪研究[D]. 张凌霜.西安电子科技大学 2005



本文编号：3673584