偏微分方程扩散模型在图像去噪中的应用

发布时间：2017-07-27 17:02

  本文关键词：偏微分方程扩散模型在图像去噪中的应用

  更多相关文章： 图像去噪 偏微分方程 自蛇模型 非线性结构张量 扩散张量

【摘要】：随着数字技术的不断发展和进步,数字图像处理技术广泛运用于生物特征识别、交通管理以及工业、军事等领域。由于图像在获取、处理、压缩、传输和解压过程中不可避免地受到各种因素的干扰,使图像受到噪声的污染,最终导致图像质量下降。因此,图像去噪的研究具有实际的意义,随着国际社会对偏微分方程处理图像的普遍关注,同时得益于偏微分方程完善的数学理论,涌现出大量的基于偏微分方程的图像处理模型。本文首先对几种经典的图像去噪的偏微分方程模型进行了研究,然后针对P-M非线性扩散模型以及自蛇模型在去噪过程的不足,提出了一种基于自蛇模型与P-M扩散模型相结合的去噪方法,对两个模型使用了不同的扩散函数,并在模型中加入了忠诚项以平衡噪点消除与边缘、纹理等细节特征的保留。其次,本文分析了线性结构张量与非线性结构张量在刻画图像局部特征的优劣,同时鉴于传统结构张量是以图像梯度的张量积来构建,这往往存在对图像中某些特殊的局部结构不能有效定位的缺陷,于是引入了Hessian矩阵作为结构张量协同非线性结构张量共同构造扩散张量,在构建扩散系数时考虑了边缘增强以及相干增强。最后仿真试验结果表明,本文所提的方法有效去除图像噪声的同时,处理后的图像没有发生形变,且图像的边缘、纹理等细节特征也保留较好,图像的整体视觉效果得到了提升。
【关键词】：图像去噪 偏微分方程 自蛇模型 非线性结构张量 扩散张量
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41;O175.2
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 图像处理的应用10
• 1.2 选题的背景及意义10-11
• 1.3 课题的国内外研究现状11-13
• 1.4 论文主要工作及结构13-14
• 第二章 图像处理相关知识14-22
• 2.1 图像基础知识14-15
• 2.1.1 图像分类14-15
• 2.2 噪声的分类及其数学模型15-17
• 2.3 图像修复质量评估17-19
• 2.3.1 主观评价方法17
• 2.3.2 客观评价方法17-19
• 2.4 偏微分方程的离散化19-20
• 2.5 偏微分方程的数值计算方案20-22
• 第三章 基于偏微分方程的图像去噪经典模型22-28
• 3.1 图像去噪的扩散模型22-28
• 3.1.1 各向同性扩散——热传导方程22-23
• 3.1.2 Perona-Malik模型23-24
• 3.1.3 TV扩散模型24-25
• 3.1.4 Weickert非线性张量扩散25-28
• 第四章 一种结合自蛇模型与P-M模型的去噪方法28-36
• 4.1 自蛇模型分析28
• 4.2 混合去噪模型28-29
• 4.3 模型分析29-30
• 4.4 模型的离散化30
• 4.5 实验结果与分析30-34
• 4.6 本章小结34-36
• 第五章 非线性结构张量在图像去噪中的应用36-48
• 5.1 结构张量的性质36-40
• 5.1.1 线性结构张量36-38
• 5.1.2 非线性结构张量38-40
• 5.2 基于非线性结构张量与Hessian矩阵的去噪方法40-42
• 5.2.1 以Hessian矩阵构造扩散张量40-41
• 5.2.2 结合非线性结构张量与Hessian矩阵的去噪方法41-42
• 5.3 数值实验42-47
• 5.4 本章小结47-48
• 结语48-50
• 致谢50-52
• 参考文献52-56
• 附录A 攻读硕士期间发表论文情况56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 邵桂芳,李祖枢,成卫,刘恒;基于视觉感知的融合图像质量评价[J];计算机应用;2004年05期

2 章毓晋;;中国图像工程:2013[J];中国图象图形学报;2014年05期

，

本文编号：582430