2082013.49(22)
Computer Engineering and Applications计算机工程与应用
彩色图像的方向扩散去噪模型研究
王小龙,彭国华
WANG Xiaolong, PENG Guohua
西北工业大学理学院,西安710129
College of Sciences, Northwestern Polytechnical University, Xi an 710129, China
WANG Xiaolong, PENG Guohua. Study on colored image denosing model based on directed diffusion. Computer Engi
neering and Applications, 2013, 49(22): 208-211
Abstract: The most important and difficult issue of image denoising is to distinguish noise and edges, so that denoising process
an eliminate noise while preserving edges. The structures and connections of variational methods, divergence formulations and
oriented Laplacian based denoising models are analyzed and a directed diffusion based colored image denoising model is pro
posed. The model uses different combinations of the eigenvalues of the structure-tensor as the edge measurements of along edge
direction and isophote direction, The diffusion coefficients, which are monotonically decreasing functions, impose these edge
measurements as arguments. The model parameters are estimated by experiments. T heoretical analysis and experiments show
that the proposed denoising model has better performance of eliminating noise and preserving edges, and the model parameters
are stable with respect to different images
Key words: colored image; image denoising: directed diffusion; structure tensor
摘要:图像去噪的难点是如何区分噪声和边缘,并在去噪的同时保持边缘信息。通过分析基于变分形式、散度形式和方
向拉普拉斯格式的去噪模型的结构与联系,提出了一种基于方向扩散的彩色图像去噪模型。模型利用结构张量的两个特
征值的不同组合作为沿边缘和垂直边缘方向的边缘度量,并用其作为自变量设计出一类单调递减函数作为扩散方程的扩
散系数。通过实验获得模型最优参数,理论分析和实验表明,新模型具有更强的去除噪声和保留边缘的能力,并且模型参
数具有稳定性
关键词:彩色图像;图像去噪;方向扩放;结构涨量
文献标志码:A中图分类号:TP391dol:10.3778Is.1002-8331.1206-0490
性、精细的局部控制能力以及易推广能力,得到了深入研
数字图像在成像过程中,由于传感器性质、成像环境究。1990年, Perona等提出PM模型.通过设计扩散方
等因素,不可避免地会被噪声污染。如何去除噪点、恢复程的扩散系数,使图像在平坦区域和大梯度区域具有不同
图像细节是图像处理领域的基础课题之一。因为噪声属扩散速度,在去除噪声的同时很好地保持了图像边缘
于图像细节部分,去噪过程可视为去除图像细节、模糊噪1992年, Rudin等提出ROF模型,从构造能量泛陌、通过
点的过程。然而,图像的边缘和纹理也属于图像细节,由
变分法得到偏微分方程的角度也达到了同样的目的
于无法精确区分噪声和边缘,去噪过程总会伴随对图像边1997年, Weickert深入地研究了各向异性扩散特別是扩散
缘的模糊。一个好的去噪算法应保证在尽可能多地去除张量的作用,使图像能够依据局部儿何特征,高度叮控地
噪声的同时,尽可能多地保持图像边缘信息
进行非线性扩散。2002年, T schumperle在总结前人研究
早期的去噪算法,如 Tikhonov正则化,在去除噪声的成果的基础上,将基于変分法、散度形式的扩散方程以及方
同时,图像的细节也被大量去除。20世纪90年代以来,基向 Laplacian格式的彩色图像去噪模型进行了统一?揭示了
于偏微分方程的图像处理方法受到普遍重视,与传统图像不同偏微分方程去噪方法的理论统一性。本文通过总结与分
处理方法相比,新方法具有扎实的理论基础、高度的灵活析前述不同去噪理论的结构与联系,在方向 Laplacian格式
基金项目:国家自然科学基金(No.61070233)
作者简介:主小龙(198),場,研究生,研究方向为图像处理;彭国华(1962一),男、博上:,教授,研究方向为图形与图像处理
E-mail: 2010201733(@mail. nwoueducn
收稿日期:2012-07-01修回H期:2012-08-15文章编号:1002-8331(2013)22-0208-04
CNKIlH2012-10-08http:/www..e/km/detail/112127TP.20121008.1651.003html
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