文档介绍：第卷第期燕山大学学报..
年月
文章编号:· —
一种自适应窗口滤波算法研究
赵立兴,唐英干,王洪瑞,王正峰
燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛
摘要:提出了一种滤波窗口方位、尺寸和形状都可随图像纹理结构自适应变化的开关滤波算法。滤波窗的尺
寸可随图像梯度值的变化而变化,滤波窗方位排列与图像对应点像素最小梯度值方向一致。同时,为了将受噪
声污染的点和图像的细节纹理像素点分开,给出了一种噪声点检测判据和开关算法流程。与传统均值、中值及
相关文献提出的自适应平滑滤波算法相比,由于本文算法在降噪的同时兼顾了图像的局部纹理分布结构,因此
在保护图像细节方面做得更好。仿真实验结果证明了本文算法的有效性。
关键词:开关滤波器; 自适应;可变窗口;高斯函数
中图分类号: 文献标识码: :......
用模糊函数来改进加权中值滤波,优点是考虑了像
引言
素之间的关联性,根据隶属度函数计算输出;缺点
许多计算机视觉任务的前期工作都是降低噪是在选取滤波窗口时还是延续传统的设计思想,滤
声对图像质量的影响。噪声本是一个时间域函数, 波窗的大小都是通过人为指定的,图像纹理信息考
然而,大多数情况下,由于只有一幅图像可用,因虑不充分。
此,平滑降噪工作变成了空间域的一项基本任务。
为此,本文提出了一种滤波窗口形状、尺寸和
传统降噪算法经常以待处理像素点为中心矩形滤
方位都可依据图像纹理结构白适应变化的开关滤
波窗内元素的统计平均值来计算,这忽略了图像本
波算法。该算法首先通过计算像素最小梯度值确认
身纹理结构很难保持对称的事实。近些年来,随着
自适应可变滤波窗的方位。其次,通过计算像素点
对该领域研究的不断深入,取得了不少研究成果,
五邻域的样本均值、方差及像素点的最大、最小梯
大致可分为基于频域的滤波器设计和基于时域的
度值得到自适应可变滤波窗的尺寸。然后,通过坐
滤波器设计。基于频域的滤波器设计代表性研究成
标反变换得到新的矩形滤波窗,接下来计算这个新
果如文献【和文献。这一类研究成果主要应
的矩形滤波窗内像素的均值和方差,通过阈值法,
用小波变换工具将图像这个时域的二维信号变算
该矩形滤波窗内的像素分为受椒盐型噪声污染的
成与其等价的频域信息进行处理。该类方法的优点
像素和受高斯型噪声污染的像素,分别采用白适应
是可通过频率缩放将在时域很难分辨的细节信息
中值和自适应均值算法处理。同时,自适应中值和
和噪声信息变换成在频域可分的信息,但该类方法
自适应均值的滤波窗也是通过计算新的矩形滤波
算法过于复杂,以牺牲算法的运算速度来提高算法
窗内的均值和方差得到。
的精度。时域代表性研究结果如文献—。文献
使用神经网络设计了一种白适应开关型滤波器, 自适应窗口滤波算法
优点是考虑了图像的纹理信息, 自适应选择窗口,
算法性能有了较大提高;缺点是使用了神经网络, . 基本原理
导致算法运算时间过长。文献和通过使为了在滤除噪声的同时尽可能保护图像的细
收稿日期:——基金项目:国家重点基础研究发展计划计划资助项目;国家自然科学基金资助
项目
作者简介:赵立兴一,男,河北秦皇岛人,博士研究生,主要研究方向为图像处理、模式识别;