基于变分模型的图像去噪算法研究

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1、’＇戦甲琴夺留钟違若来大赛ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａｙ硕±学位论文Ｘ＇Ｔｅａｎｄ戀＾＾；＾續论文题目基子吏分摸型的固像去噪鼻法研堯作者姓名陈—姻学科专业信息与逍信工程？导师姓名十中付敎援師＿＿＿、中通种《技禾乂營硕±学位论文馨基于变分模型的图像去噪算法硏究一作者姓名：陈姐学科专业：信息与通信工程导师姓名：叶中付教授二０—完成时间：六年五月八日

2、ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｆＳｃｙｏｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａＡ’ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｓｔｅｒｓｄｅｒｅｅｇ儀ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅａｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｐｖａｒｉａｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｉｍａｅｇｄｅｎｏｓｉｎｇＡ＇ｕｔｈｏｒｓＮａｍｅ：ＹｉｉｅＣｈｅｎｊＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ；ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．Ｚｈｏ

3、ｎｆｕＹｅｐｇ化ＦｉｎｉｓｈｅｄＴｉｍｅ：Ｍａｙ８，２０１６中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文．是本人在导师指导下进行研巧工作所取得的成果。除己特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人己经发表或撰写过的研究成果一。与我同工作的同志对本研巧所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。■作者签名：、签字日期巧诚：中国科学技术大学学位论文授权使用声明一作为申请学位的条件之，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有

4、关规定向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索．可Ｗ采用影印、缩印或妇描等复制一致手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。＼开□保密（）＾＿＿年作者签名－：巧、喃导师签名：签字日期－：＞〇ｌＬ签字日期：ｋＡｖ摘要巧要一数字图像作为记录，逐渐在人类生活中扮演着、传输和存储信息的种载体，己经被广泛应用于各个领域越来越

5、重要的角色，比如：地质勘探、国防安全、一农林渔业，经些外、科学研巧等等。然而，图像在获取和处理的过程中常受到一在噪声的干扰，阻碍了人们对图像中有用信息的提取。因此，作为种重要的前端技术，图像去噪对后续图像处理至关重要，它能够保障人们正确理解图像中所蕴含的信息并更准确地获取其中的有效信息。图像去噪是根据图像退化模型Ｗ及对图像本身先验信息的理解，将含噪图像还原到能够反映客观世界的原始图像的过程。建立合理的变分模型是图像去噪的一有效途径之，图像的先验信息可用凸约束的形式被应用于变分模型的构建之中

6、，。同时，近些年随着变分模型求解算法的蓬勃发展为变分模型的研巧提供了，强有力的支持。本论文充分巧掘图像的多个先验信息如分段光滑性、变换域和基于过完备字典的表示系数是稀疏的，图像的低秩特性，针对图像去噪问题进行了深入研究，主要工作如下：１．针对去除图像中的高斯噪声，提出自适应加权的四个方向的全变分模型。一，二，平滑区传统的全变分模型具有Ｗ下Ｈ个不足：第纹理区域易过平滑；第域容易产生阶梯效应；第Ｈ．用来权衡规则项和平滑项的参数依赖于图像特征，一因此选择合适的参数具有定的难度，提出自。本文针对全

7、变分模型Ｗ上的不足一适应加权的四个方向的全变分模型。首先对每个像素点设计自适应的权衡参，数，使得参数在平滑区域较小数据保真项起主要作用；参数在特殊区域（包括）纹理，边缘Ｗ及噪声点较大，正则项起主要作用。其次设计四个方向的权重矩阵。最后改进快速，分别从水平、垂直及两对角线方向来约束相邻像素的差异。梯度迭代法来最小化提出的变分模型，从而巧得去噪后的图像受益于自适应权一些改进的全变分模型其恢衡参数Ｗ及权重矩阵，提出的模型相对于近些年来的复效果有明显的提高。自适应加权的四个方向的全变分模型能够在去除噪声的

8、同时。，更好地保护困像的纹理和边缘２．针对去除髙光谱图巧中的混合噪声，构建了基于稀疏表示和低秩特性的变。分模型。首先利用髙光谱图巧在空间域和谱间域具有低秩性，求解其低秩结果其次利用髙光谱国巧可Ｗ被过完备冗余字典巧疏表示，但由于冲击巧声的不良影咱，不能很好地训练过完备字典，所Ｗ我们需要事先对髙光谱围