1. 程式人生 > >影象去模糊(維納濾波)

影象去模糊(維納濾波)

在數學應用上,對於運動引起的影象模糊,最簡單的方法是直接做逆濾波,但是逆濾波對加性噪聲特別敏感,使得恢復的影象幾乎不可用。最小均方差(維納)濾波用來去除含有噪聲的模糊影象,其目標是找到未汙染影象的一個估計,使它們之間的均方差最小,可以去除噪聲,同時清晰化模糊影象。

定義

給定一個系統

y(t)=h(t)x(t)+n(t)
這裡,是卷積符號
  • x(t)是在時間t刻輸入的訊號(未知)
  • h(t)是一個線性時間不變系統的脈衝響應(已知)
  • n(t)是加性噪聲,與x(t)不相關(未知)
  • y(t)是我們觀察到的訊號
    我們的目標是找出這樣的卷積函式g(t),這樣我們可以如下得到估計的x(t)
    x
    ^
    (t)=g(t)y(t)

    這裡x^(t)x(t)的最小均方差估計。
    基於這種誤差度量, 濾波器可以在頻率域如下描述
    G(f)=H(f)S(f)|H(f)|2S(f)+N(f)=H(f)|H(f)|2+N(f)/S(f)
    這裡:
  • G(f)H(f)gh在頻率域f的傅立葉變換。
  • S(f)是輸入訊號x(t)的功率譜。
  • N(f)是噪聲的n(t)的功率譜。
  • 上標代表複數共軛。
    濾波過程可以在頻率域完成:
    X^(f)=G(f)Y(f)
    這裡 X^(f)x^(t)的傅立葉變換,通過逆傅立葉變化可以得到去卷積後的結果x^(t)

解釋

上面的式子可以改寫成更為清晰的形式

G(f)=1H(f)|H(f)|2|H(f)|2+N(f)S(f)=1H(f)|H(f)|2|H(f)|2+1SNR(f)
這裡H(f)h在頻率域f的傅立葉變換。SNR(f)=S(f)/N(f)是訊號噪聲比。當噪聲為零時(即信噪比趨近於無窮),方括號內各項也就等於1,意味著此時刻維納濾波也就簡化成逆濾波過程。但是當噪聲增加時,信噪比降低,方括號裡面值也跟著降低。這說明,維納濾波的帶通頻率依賴於信噪比。

推導

上面直接給出了維納濾波的表示式,接下來介紹推導過程。
上面提到,維納濾波是建立在最小均方差,可以如下表示:

e(f)=E|X(f)X^(f)|2
這裡E
是期望
如果我們替換表示式中的

相關推薦

影象模糊濾波

在數學應用上,對於運動引起的影象模糊,最簡單的方法是直接做逆濾波,但是逆濾波對加性噪聲特別敏感,使得恢復的影象幾乎不可用。最小均方差(維納)濾波用來去除含有噪聲的模糊影象,其目標是找到未汙染影象的一個估計,使它們之間的均方差最小,可以去除噪聲,同時清晰化模糊影象

圖象恢復——濾波濾波

目的:對獲取影象在頻域用高斯函式進行退化併疊加白噪聲,對退化影象進行逆濾波和維納濾波恢復,比較原始影象和恢復影象,對利用逆濾波和維納濾波恢復方法恢復影象進行比較。一、基本原理      影象復原是一種客觀的操作,通過使用退化現象的先驗知識重建或恢復一副退化的影象;影象在形成、

影象模糊——理解模糊

1、數學模型   當用相機拍攝物體時,物體運動、相機抖動或者物體失焦會造成影象模糊,降低影象的視覺質量。這個過程即為影象退化。影象模糊一般被看作清晰影象卷積模糊核得到模糊影象的過程,其退化模型如下式所示: 其中,B為模糊影象( blurry image

高斯模糊高斯濾波的原理與演算法

通常,影象處理軟體會提供”模糊”(blur)濾鏡,使圖片產生模糊的效果。

使用 matlab 數字影象處理—— 濾波復原

逆濾波只能解決只有退化函式,沒有加性噪聲的問題。維納濾波又稱最小均方誤差濾波,綜合考慮了退化函式和噪聲。均方誤差由下式給出: e2=|f(x)−f^(x)|2 假定噪聲與影象是不相關的,復原影象的最佳估計可用下式表示: F^(u,v)=[HH(u,v)|H

約束復原與濾波數學原理與MATLAB實現

在【影象處理中的數學原理】專欄(該專欄中的文章已經結集出版,書名為《影象處理中的數學修煉》)之前的一篇文章中,我們曾經討論過一種“自適應影象降噪濾波器的設計與實現”。彼時,也曾經提過其中運用了維納濾波器的一些方法,但我們並未深入討論關於維納濾波的更多內容。本文作

圖像運動模糊Motion Deblurring代碼

csdn str images rate part rri .org arch ges http://blog.csdn.net/qianliheshan/article/details/12853157 http://www.di.ens.fr/~whyte/Effici

數字影象處理 濾波

function [f,noise] = mywiener2(g, nhood, noise) if (nargin<3) noise = []; end % Estimate the local mean of f. localMean = fil

[影象霧]限制對比度的自適應直方圖均衡化(CLAHE)的學習體會——影象分塊

最近研究影象去霧演算法,作為菜鳥,慢慢學習。 演算法原理參考以下兩個連結: http://www.cnblogs.com/Imageshop/archive/2013/04/07/3006334.html http://blog.csdn.net/u010839382/a

數字影象處理—彩色增強—偽彩色增強(亮度切割從灰度到彩色的變換頻域濾波

一、偽彩色增強(從無彩色到有彩色): 一種常用的彩色增強方法是對原來灰度圖中不同灰度值的區域賦予不同的顏色以更明顯地區分它們。 二、主要有三種根據影象灰度的特點而賦予偽彩色的方法: 1、亮度切割:將影象灰度分級,然後對每個灰度值區間內的畫素賦一種顏色。 2、從灰度到彩色的變

Matlab影象中值和均值

簡單概念 影象去噪是數字影象處理中的重要環節和步驟。去噪效果的好壞直接影響到後續的影象處理工作如影象分割、邊緣檢測等。影象訊號在產生、傳輸過程中都可能會受到噪聲的汙染,一般數字影象系統中的常見噪聲主要有:高斯噪聲(主要由阻性元器件內部產生)、椒鹽噪聲(主要是影

基於深度學習的影象論文總結

2015 深度學習、自編碼器、低照度影象增強 Lore, Kin Gwn, Adedotun Akintayo, and Soumik Sarkar. "LLNet: A Deep Autoencoder Approach to Natural Low-light Image Enhancement." ar

基於圖學習的影象——圖學習演算法

3.圖學習在影象降噪中的經典演算法 3.1 Perturbation of the Eigenvectors of the Graph Laplacian: Application to Image

使用OpenCV進行圖片模糊處理中值濾波

本篇部落格主要介紹如何使用OpenCV自帶的中值濾波器來對圖片進行處理,達到模糊圖片的效果。在程式碼中通過使用一個TrackerBar動態改變。具體的還是根據程式碼來進行解釋吧! 先看一下效果圖: 通過效果圖可以很清楚的感受到隨著trackerBar的不

語音降噪LMS,譜減法和lvbo

文章為轉載,原來地址:http://blog.csdn.net/kaixinshier/article/details/72477679?locationNum=5&fps=1概述:現實生活中,語音訊號一般都帶有噪聲,在進一步處理訊號前(如語音識別,語音編碼),往往要

濾波實現

wid proc 灰度 auto sig play png size and 參考鏈接:Matlab Wiener2函數 一、算法原理及公式: 二、算法實現: 步驟一:計算局部均值圖localMean與局部方差圖localVar,可采用積分圖加速;

復數的輻角基百科

alt 技術 src com mage nbsp 技術分享 分享 復數 復數的輻角(維基百科)

騰訊AI Lab開源業內最大規模多標籤影象資料集附下載地址

參加 2018 AI開發者大會,請點選 ↑↑↑ 今日(10 月 18 日),騰訊AI Lab宣佈正式開源“Tencent ML-Images”專案。該專案由多標籤影象資料集 ML-Images,以及業內目前同類深度學習模型中精度最高的深度殘差網路 ResNet-101 構成。

濾波LMS matlab

LMS演算法的前提是:參考輸入端進入的訊號與需要的訊號具有相關關係;同時與純淨的有用訊號相互獨立。 常用在干擾相消的情況下,比如心電圖訊號常常會混有50Hz的噪聲,需要慮除這個噪聲,我就可以在參考輸入的輸入一個50hz的訊號。即這個訊號與噪聲是相關的(頻率一致),故可以消除噪聲。而心電圖訊號是個

【HihoCoder - 1850】字母字串,思維

題幹: 給定一個字串S,每次操作你可以將其中任意一個字元修改成其他任意字元。 請你計算最少需要多少次操作,才能使得S中不存在兩個相鄰的相同字元。 Input 只包含小寫字母的字串S。   1 ≤ |S| ≤ 100000 Output 一個整數代表答案