一种基于块局部最优维纳滤波的图像重构算法

基于块的图像处理方法将欧氏距离作为相似块的评判标准,无法很好地反映块之间的结构性,导致重构图像存在不同程度的块效应。该文根据基于块的维纳滤波器能够充分利用图像块冗余度的特点,结合块效应的空间分布特征,提出一种改进的基于块局部最优维纳滤波的图像重构算法。首先,该算法通过对图像高频部分稀疏采样,将块效应限定在块与块的交界处,然后将图像分成块边界区域和块中心区域,利用几何结构相似和亮度相似的图像块确定滤波参数,进而平滑块效应。实验结果表明,该算法可以有效抑制重构过程中的块效应,且对于细节丰富的图像,重构效果的提升更加明显。

矿区塌陷区遥感影像改进自适应维纳滤波算法

遥感影像为矿区开采沉陷研究提供了大量可靠的数据,对于提高矿区开采沉陷监测与预计的精度具有重要作用,但由于遥感影像的获取受到矿区成像环境、成像器件固有的缺陷等因素的影响,易混入不同程度的随机噪声,降低了遥感影像的成像质量,导致难以高精度提取矿区塌陷区域的相关数据。为此,提出了一种针对矿区塌陷区遥感影像的滤波算法。该算法首先对自适应维纳滤波算法添加了噪声图像块检测环节,对其进行了适当改进,将改进后的自适应维纳滤波算法用于对遥感影像进行去噪;然后针对去噪后遥感影像对比度不高的问题,采用动态均值算法进行增强处理,即通过设定某一阈值,将遥感影像像素点灰度值划分为亮度异常和亮度正常2个部分,采用亮度正常的像素点灰度值修正亮度异常的像素点灰度值,实现对遥感影像对比度的动态调整。采用一幅某矿区塌陷区的遥感影像分别对新算法、自适应维纳滤波、中值滤波、非局部均值滤波等算法进行试验,结果表明:新算法对于矿区塌陷区遥感影像的滤波效果相对于其余算法而言有一定的优势,对于提高矿区开采沉陷监测与预计的精度有一定的帮助。

抗局部攻击的最优块提取水印算法

基于提高水印算法鲁棒性的目的,在分块DCT变换的基础上,利用水印图像各DCT块像素之间的相关性,提出了一种提取最优块的数字水印算法,同时采用Watson的感知水印模型,满足了水印算法不可感知性的要求。试验结果证明算法对抗局部攻击极为有效,几乎可以实现水印的完全提取,抗全局攻击能力也有一定的提高。试验验证采用了Stirmark 4.0水印基准测试软件,保证了试验的真实性和准确性。

基于相似稀疏度与局部差异特征的图像修复算法

目的为了解决当前图像修复算法在破损面积较大时,其复原图像易丢失局部细节信息而导致修复图像存在振铃效应以及不连贯效应的不足,提出一种基于相似稀疏度耦合局部差异特征的图像修复算法。方法首先,利用待修复块及其相邻块内像素的均方距离来构造相似稀疏度模型,以形成优先权度量函数,根据其计算的优先级来确定优先修复块。然后,通过样本块对应的梯度向量模值来构造局部差异因子,计算样本块的局部差异,并以计算结果为依据对样本块的尺寸进行调整。最后,以像素点的颜色差值信息为依据,构造近似函数,选取最优匹配块对待修复块进行复原。结果仿真实验结果显示,与当前图像修复算法相比,该算法具有更高的修复质量和效率,其复原图像不存在振铃效应和不连续效应等。结论所提算法具有较高的修复视觉质量,能用于大面积损坏图像的复原。

基于前向预测策略的块正交匹配追踪算法研究

在块正交匹配追踪算法中,候选集匹配原子块的选择策略对信号重建具有重要作用,但是该算法在迭代选择原子块的过程中,每次选择当次最优迭代的原子块,并不能保证最终迭代性能是最优的。为此,提出一个基于前向预测的最优匹配原子块选择策略的块正交匹配追踪算法,通过预测原子块在未来迭代过程中的性能选择最优匹配的原子块。实验结果表明,与块正交匹配追踪算法相比,该算法的重建误差随前向预测参数的增大而减小。

太赫兹Gabor同轴数字全息二维再现像复原

提出结合分段对比度拉伸变换(PCST)和基于块的局部最优维纳(PLOW)滤波算法进行太赫兹Gabor同轴数字全息二维再现像图像复原的方法。分别介绍了PCST和PLOW的工作原理,给出了PCST-PLOW组合滤波算法的工作流程。对真实的2.52THz数字全息再现像进行了去噪处理,并对每一处理过程进行了对比分析。比较了PCST节点对增强效果的影响,其节点的起点和终点分别根据直方图和图像均值确定。对真实太赫兹再现像的处理结果显示:去噪处理后的40帧平均全息图再现像的整体标准差由0.184 9提升到0.307 4,均值与标准差的比值由1.720 8提升到2.268 8。得到的结果表明所用方法明显抑制了噪声,同时提高了图像对比度。

高斯噪声消除算法的并行处理研究与分析

维纳滤波(Wiener)算法、非局部均值滤波(NLM)算法以及三维块匹配滤波(BM3D)算法是图像处理领域高斯噪声去除使用最广泛的三种算法。本文针对三种去噪算法的特点,设计了三种算法的并行处理程序,通过实验对去噪效果进行了分析比较。实验结果表明,BM3D以及NLM去噪结果较维纳滤波更好;在基于并行算法的条件下,BM3D以及NLM在面对大数据量时算法效率有明显提升,获得较高的加速比,维纳滤波算法在并行条件下优势并不明显;BM3D算法用时最短、去噪效果最好,在图像尺寸为2048×2048时,图像处理加速比达到9.8。