数字图像处理 实验四：图像的重建与复原
实验环境：windows11 matlab2018b
实验有借鉴成分，注意！！！
一、实验目的：
1.了解图像降质/复原处理的模型。
2.了解估计降质函数的基本原理。
3.掌握降质图像中常见噪声模型及参数估计方法、基本原理、实现步骤。
4.加深对几种常用的图像复原方法的理解。
二、实验原理：
图像复原的前提是图像退化，图像退化是指图像在形成、记录、处理、传输过程中由于成像系统、记录设备、处理方法和传输介质的不完善，导致的图像质量下降。
图像复原步骤：
给出一幅退化图像，如果已知其退化的过程信息，那么对图像执行该过程的逆操作即可恢复图像。建立恰当的模型之后，使用某种概率准则对几个参数进行估计即可，此时复原变为一个检测问题。
假如退化的过程不可知或无法精确获得，则可对退化过程（模糊和噪声）建立模型，进行描述，并进而寻找一种去除或削弱其影响的过程，是一种估计方法。
在空间域中给出的退化图像一般由下式给出：
g(x,y)=h(x,y)*f(x,y)+n(x,y)
其中f(x,y)是原始图像，退化函数是h(x,y),加性噪声是n(x,y),退化图像是g(x,y).
图像复原的滤波法：
空间滤波包括：
均值滤波器，有：算术均值滤波器、几何均值滤波器、谐波均值滤波器、逆谐波均值滤波器。
统计滤波器，有：中值滤波器、最大值和最小值滤波器等。
自适应滤波器，有：自适应、局部噪声消除滤波器（需要知道或估计全部噪声的方差）、自适应中值滤波器。
寻找滤波传递函数，通过频域图像滤波得到复原图像的傅立叶变换，再求反变换，得到复原图像。
逆滤波
在已知退化函数频谱H的情况下，由于退化过程G = F * H，那么反之，复原过程大致为F = G / H，这样虽然往往退化后的图像由于只取实部已丢失虚部信息，但还是能恢复较多的信息。
维纳滤波
维纳滤波是一种基于最小均方误差准则、对平稳过程的最优估计器。这种滤波器的输出与期望输出之间的均方误差为最小，因此，它是一个最佳滤波系统。可用于提取被平稳噪声所污染的信号。
维纳滤波的基本原理是：设观察信号y(t)含有彼此统计独立的期望信号x(t)和白噪声ω（t）可用维纳滤波从观察信号y(t)中恢复期望信号x(t)。
三、实验内容步骤：
1.使用函数进行显示模糊前后的图像：
这里使用fspecial和imfilter函数，创建滤波器进行模糊。
‘motion’：
‘dis’
效果：模糊化。
2.
这里先看一下概念：基于维纳滤波的函数deconvwnr()各个参数：
J = deconvwnr(I,psf,ncorr,icorr)
Psf是点扩散函数，ncorr是信噪比
先生成棋盘格式图像，然后创建PSF并且加入噪声。
下面计算信噪比SNR，然后进行图像的复原
图像：
3.维纳滤波和最小二乘方滤波恢复
首先退化图像
图像退化完成之后，进行图像的复原：
维纳恢复有先生成的PSF(点扩散函数)temp1,然后根据此计算图像的运动模糊。
计算完成之后，调用deconvwnr函数。
最小二乘方滤波也是先计算PSF temp2,之后退化图像计算，然后可以考虑添加高斯噪声，在计算图像对应矩阵值之后，用deconvreg函数进行图像的复原。
结果如图：
注意，这里的维纳滤波没有考虑噪声的影响，输出的图像是有噪声的。
4.
自适应中值滤波是以排序为基础的非线性技术。这种技术可以将数字图像中的一点的值用领域的各个点的中值进行替代，以此可以消除孤立的噪声点。
先编写函数：
函数的参数是原图像和需要使用的模板，这里使用11*11模板进行函数调用
先读入图像，然后进行模糊噪声处理：
然后使用主函数的调用：
先判断领域的设置，要求输入的p的值是有限制的
之后进入循环开始进行滤波：
输出之前判断输出图像的尺寸问题：
输出结果：
5.先读入图像：
输出看一下：
然后进行噪声处理：
处理结果：
然后是使用滤波处理噪声图像：
注意，在处理均值滤波的时候，需要进行归一化，否则图像无法显示。
处理结果：
从处理的结果来看，自适应中值滤波对椒盐噪声的处理是最好的，而对于高斯噪声和均匀分布噪声处理不如椒盐噪声。建议使用自适应中值滤波处理椒盐噪声效果更好。结合图像，自适应滤波可以处理更大概率的脉冲噪声，相比较与中值滤波器，自适应中值滤波处理的图像的模糊和失真相对小很多，可以更多的保护图像的细节。
数字图像处理 实验四：图像的重建与复原相关推荐
- 数字图像处理实验四图像频域增强
一.实验目的 (1)了解图像增强的目的及意义,加深对图像增强的感性认识,巩固所学的图像增强的理论知识和相关算法. (2)熟练掌握低通.高通.带通.同态滤波器的使用方法,明确不同性质的滤波器对图像的影响 ...
- 数字图像处理matlab实验对图像复原,数字图像处理实验07图像的复原处理
数字图像处理实验 一.数字图像处理实验 实验七 图像的复原处理 一.实验目的 熟悉几种在实际应用中比较重要的图像复原技术,学会用MATLAB复原函数对退化图像进行复原处理. 二.实验内容 1．用点扩散 ...
- 数字图像处理实验七--图像压缩编码
数字图像处理实验七 (图像压缩编码) 实验内容: 基于游程编码的图像压缩 基于离散余弦变换的图像压缩 实验步骤: 使用给定的图像lena做实验,采用im2bw把灰度图像转换为二值图像,试计算二值化时阈 ...
- 数字图像处理 实验一 图像的基本运算
实验一 图像的基本运算 一.实验目的 (1)掌握点运算和代数运算的算法实现和概念 (2)掌握和几何运算的算法实现和概念 (2)掌握灰度变换和几何变换的基本方法 (3)理解图像灰度直方图的概念 二.实验 ...
- 数字图像处理实验八图像的傅里叶变换
自选一幅灰度图像,编写MATLAB程序,完成图像的傅里叶变换并显示图像傅里叶变换谱. 1.快速图像傅里叶变换函数 Y = fft2(X) 2.将图像频谱零频分量移动到图像频谱中心 Y = fftshi ...
- 数字图像处理实验三-图像基本运算
实验内容 (1)对图像进行线性点运算. (2)对图像比例放大1.5倍,比例缩小0.7倍,非比例放大到600x700像素,非比例缩小到300x400像素. (3)对图像旋转30度.60度.90度.135 ...
- 图像处理边缘增强matlab,数字图像处理实验 matlab 图像增强 边缘检测 图像操作.doc...
数字图像处理实验 matlab 图像增强 边缘检测 图像操作 实验1 点运算和直方图处理 实验目的 1. 掌握利用Matlab图像工具箱显示直方图的方法 2. 掌握运用点操作进行图像处理的基本原理. ...
- 实验1 数字图像处理的MATLAB基础,《数字图像处理(实验部分)》实验1_数字图像处理中MATLAB使用基础...
<数字图像处理(实验部分)>教案 实验一:数字图像处理中MATLAB使用基础实验 一. MATLAB软件安装 二. 进入MATLAB运行环境 三. MATLAB编程基础 3.1.变量 预定 ...
- matlab数字图像实验报告,数字图像处理实验报告(matlab)
数字图像处理实验报告(matlab) 学院:自动化学院 班级:电081班 姓名:李林树 学号:40850099 2011年10月 实验一 直方图均衡化 一. 实验目的: 1. 熟悉图像数据在计算机中的 ...
最新文章
- php中mysql_PHP中MySQL操作
- 【python3的学习之路四】使用list和tuple
- 我是一只IT小小鸟读书笔记3
- 基于JDK7 NIO2的高性能web服务器实践之二（转）
- 湖南大学第十四届ACM程序设计新生杯（重现赛）L-The Digits String (矩阵快速幂)
- java中Cookie中文字符乱码问题
- 忘记mysql数据库名称_忘记MySQL数据库密码的解决办法
- 1 数列分块入门_LOJ#6277.数列分块入门1
- Linux系统瓶颈分析(经典)
- knn算法的最佳k值_KNN(k-NearestNeighbor)算法笔记
- 20165301课下作业
- Hyperledger Fabric教程（12）-- 交易过程
- 常见的几种网络抓包及协议分析工具
- 新萝卜家园 ghost xp3 2013 5月纯净版
- fastJson注解@JSONField指定字段的顺序
- 初中计算机卡片的制作教案,其他教案－贺卡的设计与制作
- 机器人出魔切还是三相_UZI卡莎五分钟魔切，绝境四杀带领队伍走向胜利？观众：永远滴神...
- 乘风破浪 顺势而起 海比研究2020中国SaaS新锐企业TOP10重磅发布
- 让手机变成电脑摄像头
- 中国蚁剑连接一句话木马