exponenta event banner

wiener2

2-D адаптивная фильтрация для удаления шума

Синтаксис wiener2(I,[m n],[mblock nblock],noise) был удален. Используйте wiener2(I,[m n],noise) вместо этого синтаксис.

Описание

J = wiener2(I,[m n],noise) фильтрация изображения в оттенках серого I с использованием пиксельного адаптивного низкочастотного фильтра Винера. [m n] задает размер (mоколо-n) окрестности, используемой для оценки среднего локального изображения и стандартного отклонения. Мощность аддитивного шума (гауссова белого шума) принимается равной noise.

Входное изображение ухудшилось из-за постоянного аддитивного шума мощности. wiener2 использует пиксельный адаптивный метод Винера на основе статистики, оцененной по локальной окрестности каждого пикселя.

пример

[J,noise_out] = wiener2(I,[m n]) возвращает оценки мощности аддитивного шума wiener2 вычисляется перед выполнением фильтрации.

Примеры

свернуть все

В этом примере показано, как использовать wiener2 для адаптивного применения фильтра Винера (типа линейного фильтра) к изображению. Фильтр Винера адаптируется к локальной дисперсии изображения. Если отклонение велико, wiener2 выполняет небольшое сглаживание. Где отклонение невелико, wiener2 обеспечивает большее сглаживание.

Этот подход часто дает лучшие результаты, чем линейная фильтрация. Адаптивный фильтр более избирательен, чем сопоставимый линейный фильтр, сохраняя края и другие высокочастотные части изображения. Кроме того, отсутствуют задачи проектирования; wiener2 функция обрабатывает все предварительные вычисления и реализует фильтр для входного изображения. wiener2однако требуется больше времени вычисления, чем линейная фильтрация.

wiener2 лучше всего работает, когда шум является аддитивным шумом постоянной мощности («белый»), например гауссовым шумом. Приведенный ниже пример применим wiener2 к изображению Сатурна с добавленным гауссовым шумом.

Считывание изображения в рабочую область.

RGB = imread('saturn.png');

Преобразование изображения из цвета truecolor в оттенки серого.

I = im2gray(RGB);

Добавление гауссова шума к изображению

J = imnoise(I,'gaussian',0,0.025);

Отображение шумного изображения. Поскольку изображение достаточно велико, отобразите только часть изображения.

imshow(J(600:1000,1:600));
title('Portion of the Image with Added Gaussian Noise');

Figure contains an axes. The axes with title Portion of the Image with Added Gaussian Noise contains an object of type image.

Удалите шум с помощью wiener2 функция.

K = wiener2(J,[5 5]);

Отображение обработанного изображения. Поскольку изображение достаточно велико, отобразите только часть изображения.

figure
imshow(K(600:1000,1:600));
title('Portion of the Image with Noise Removed by Wiener Filter');

Figure contains an axes. The axes with title Portion of the Image with Noise Removed by Wiener Filter contains an object of type image.

Входные аргументы

свернуть все

Входное изображение, указанное как 2-D числовой массив.

Типы данных: single | double | int16 | uint8 | uint16

Размер окрестности, заданный как 2-элементный вектор [m n] где m - количество строк и n - количество столбцов.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical

Аддитивный шум, заданный как числовой массив. Если не указать шум, то wiener2 вычисляет среднее значение локальной дисперсии, mean2(localVar).

Типы данных: single | double

Выходные аргументы

свернуть все

Отфильтрованное изображение, возвращаемое в виде числового массива того же размера и класса, что и входное изображение I.

Оценка мощности аддитивного шума, возвращаемого в виде числового массива.

Алгоритмы

wiener2 оценивает локальное среднее и дисперсию вокруг каждого пикселя.

μ=1NM∑n1,n2∈ηa (n1, n2)

и

σ2=1NM∑n1, n2 ηa2 (n1, n2) −μ2,

где start- локальная окрестность N-by-M каждого пикселя на изображении A. wiener2 затем создает пиксельный фильтр Винера, используя эти оценки,

b (n1, n2) = λ +

где λ 2 - дисперсия шума. Если дисперсия шума не указана, wiener2 использует среднее значение всех локальных предполагаемых отклонений.

Ссылки

[1] Lim, Jae S. Двумерная обработка сигналов и изображений, Englewood Cliffs, NJ, Prentice Hall, 1990, p. 548, уравнения 9,44, 9,45 и 9,46.

Расширенные возможности

Представлен до R2006a