基于MATLAB的图像去噪算法研究与仿真

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1、摘要图像在获取和传输过程中会受到各种噪声的干扰，从而使得图像退化，造成图像质量下降。图像退化会引起图像模糊和特征淹没，从而不利于图像分析。为了去除噪声并改善图像质量，需要对图像进行去噪处理，从而有必要研究图像去噪算法。图像去噪算法有很多种，可以分别在空间域和频率域中进行。论文综述了平均值滤波、中值滤波、空间域低通滤波、多幅图像求平均法和频域低通滤波去噪算法。首先介绍了噪声的概念、产生的原因、分类及其特点。接着介绍了平均值滤波和中值滤波算法的基本原理及其适用范围，最后介绍了空间域低通滤波、频率域低通滤波和多幅图像求平均算法的基本原理。论文遵循理论联系实践，理论实践并重的研究思路。不仅对各种

2、去噪算法的理论基础和滤波原理作了详细的论述，而且使用MATLAB程序进行仿真并分析了去噪效果。论文最后设计了图形用户界面来评价各种算法的去噪效果。MATLAB仿真结果表明：各种去噪算法各有其优缺点。因此，在对一幅图像去噪之前，首先要分析噪声类型及其产生原因，然后再选择恰当的去噪算法，这样才能得到比较令人满意的去噪效果。关键词：图像噪声；图像去噪算法；MATLAB；图形用户界面VIIAbstractTheimagecanbeaffectedbynoiseduringtheprocessofacquisitionandtransmission.Theimagenoiseleadstoimag

3、edegenerationanddropinquality.Imagedegenerationcancauseimagebluraswellascharacteristicmaskingsothatunfitforimageanalysis.Inordertoremovenoiseandimproveimagequality,noisereductionisneeded.Therefore,itisnecessarytostudyimagenoisereductionalgorithms.Therearemanykindsofimagenoisereductionalgorithmsan

4、dtheycanbeimplementedinspatialdomainandfrequencydomainrespectively.Thispapersummarizessuchalgorithmasmeanfilter,medianfilter,lowpassfilterinspatialdomain,meanofmulti-imageaddingandlowpassfilterinfrequencydomain.Firstly,conception,causing,classificationandcharacteristicofnoiseareintroduced.Secondl

5、y,thebasicprincipleandapplicationrangeofmeanfilterandmedianfilteralgorithmisintroduced.Finally,thebasicprincipleoflowpassfilterinspatialdomain,lowpassfilterinfrequencydomainandmeanofmulti-imageaddingalgorithmisintroduced.Thispaperpaysbothattentiontotheoryandpractice.Itnotonlysummarizesthetheoryan

6、dfilterprincipleofdifferentimagenoisereductionalgorithmsindetail,butalsosimulatesthemusingMATLABprocedureandanalyzestheirnoisereductionresults.ThegraphicuserinterfaceisdesignedtoevaluatetheresultofnoisereductiontodifferentimagenoisereductionalgorithmsTheMATLABsimulationresultsdemonstratethatdiffe

7、rentnoisereductionalgorithmsareofdifferentadvantagesanddisadvantages.Therefore,typeandcausingofnoiseshouldbeanalyzedfirstandthenappropriatenoisereductionalgorithmisselectedbeforeimagenoisereductionsoastoacquiresatisfac