数字图像处理实验八、图像复原ⅠPPT课件

-,1,实验八、图像复原,实验目的：掌握噪声引起图像退化的类型和复原方法,实验内容：,一、掌握噪声的类型和基本特点,二、掌握白噪声引起退化图像复原的基本方法,三、掌握周期噪声引起退化图像复原的基本方法,-,2,一、噪声的类型和基本特点,-,3,以高斯噪声为例,灰度概率分布函数：,=120,=30时：,灰度概率分布,频谱,-,4,MATLAB中叠加噪声的函数：,输出图像名=imnoise(输入图像名,噪声类型,噪声参数);,加高斯噪声：fxynoise1=imnoise(fxy,gaussian,0,0.001);加椒盐噪声：fxynoise2=imnoise(fxy,salt,-,5,-,6,-,7,周期噪声实例,-,8,二、白噪声引起退化图像复原的基本方法,1.均值滤波：,%本例演示算术均值滤波器a=imread(circuit.bmp);a=a(:,:,3);subplot(1,3,1),imshow(a,),title(原始图像),ra,ca=size(a);a1=double(imnoise(a,gaussian,0,0.01);%叠加严重的高斯噪声%选定滤波器的大小为stst，st可调st=3,h=ones(st,st);g=filter2(h,a1)./sum(sum(h);subplot(1,3,2),imshow(a1,),title(有高斯噪声的输入图像),subplot(1,3,3),imshow(g,),title(算术均值滤波后的图像，用33掩模),-,9,-,10,2.自适应中值滤波器：,检查Zmed是否是冲击噪声,检查Zxy是否是冲击噪声,-,11,a=imread(circuit.bmp);a=a(:,:,3);ra,ca=size(a);a1=imnoise(a,salt%预先留出输出图像subplot(1,3,1),imshow(a,),title(有严重椒盐噪声的输入),-,12,forn=st+1:ra+stform=st+1:ca+stfornn=1:st+4formm=1:st+4Sxymax(nn,mm)=a(n+nn-st-1,m+mm-st-1);%赋掩模内的值endendzxy=a(n,m);Sxymin=Sxymax(3:st+2,3:st+2);Sxymed=Sxymax(2:st+3,2:st+3);sortSxymin=sort(Sxymin(:);%将像素按升序排列sortSxymed=sort(Sxymed(:);%将像素按升序排列sortSxymax=sort(Sxymax(:);%将像素按升序排列zminmin=sortSxymin(1,1);%排序后的最小像素的值为灰度的最小值zminminzmedmin=sortSxymed(1,1);%排序后的最小像素的值为灰度的最小值zmedminzmaxmin=sortSxymax(1,1);%排序后的最小像素的值为灰度的最小值zmaxminzminmed=sortSxymin(st+2);%排序后的第st+2个像素的值是中值zminmedzmedmed=sortSxymed(st.*4+1);%排序后的第st.*4+1个像素的值是中值zmedmedzmaxmed=sortSxymax(st.*8+1);%排序后的第st.*8+1个像素的值是中值zmaxmedzminmax=sortSxymin(st.*st);%第st.*st个像素的值是最大值zminmaxzmedmax=sortSxymed(st+2).*(st+2);%第(st+2).*(st+2)个像素的值是最大值zmedmaxzmaxmax=sortSxymax(st+4).*(st+4);%第(st+4).*(st+4)个像素的值是最大值zmaxmax,-,13,ifzminminzminmedsubplot(1,3,3),imshow(b,),title(77中值滤波器的处理结果),-,14,-,15,三、周期噪声引起退化图像复原的基本方法,-,16,a=imread(coulomb.bmp);fxy=a(:,:,1);fxy=double(fxy);ra,ca=size(fxy);Fuv=fftshift(fft2(fxy);subplot(1,2,1),imshow(fxy,);title(原始图像)subplot(1,2,2),imshow(abs(Fuv),0,250000);title(原始图像的频谱)u=1:ra;v=1:ca;u,v=meshgrid(u,v);u0=129-99;%噪声在频谱面上的中心v0=129-99;%噪声在频谱面上的中心D0=10%陷波区域的半径Duv1=(u-ra/2-u0).2+(v-ca/2-v0).2).0.5;Duv2=(u-ra/2+u0).2+(v-ca/2+v0).2).0.5;,-,17,%先使用理想陷波滤波器Huv1=ones(ra,ca);Huv1(Duv1=D0|Duv2=D0)=0;figuresubplot(1,2,1),imshow(Huv1,),title(理想陷波滤波器)Guv1=Huv1.*Fuv;fxyyp1=ifft2(Guv1);fxyyp1=abs(fxyyp1);subplot(1,2,2),imshow(fxyyp1,);title(理想陷波滤波器的处理结果)noise1=fxyyp1-fxy;%理想陷波滤波器找到的噪声D0=20;%要获得同样的效果，陷波区域的半径要大很多%下面使用巴特沃思陷波滤波器n=4%滤波器的阶数，可调Huv2=zeros(ra,ca);Huv2=1./(1+(D0.2./(Duv1.*Duv2+eps).(n);figuresubplot(1,2,1),mesh(Huv2),title(巴特沃思陷波滤波器)Guv2=Huv2.*Fuv;fxyyp2=ifft2(Guv2);fxyyp2=abs(fxyyp2);subplot(1,2,2),imshow(fxyyp2,);title(巴特沃思陷波滤波器的处理结果)noise2=fxyyp2-fxy;%巴特沃思陷波滤波器找到的噪声,-,18,%下面使用高斯陷波滤波器Huv3=zeros(ra,ca);Huv3=1-exp(-0.5.*(Duv1.*Duv2)./(D0.2+eps);figuresubplot(1,2,1),mesh(Huv3),title(高斯陷波滤波器)Guv3=Huv3.*Fuv;fxyyp3=ifft2(Guv3);fxyyp3=abs(fxyyp3);subplot(1,2,2),imshow(fxyyp3,);title(高斯陷波滤波器的处理结果)noise3=fxyyp3-fxy;%高斯陷波滤波器找到的噪声figuresubplot(1,3,1),imshow(noise1,);title(理想陷波滤波器找到的噪声)subplot(1,3,2),imshow(noise2,);title(巴特沃思陷波滤波器找到的噪声)subplot(1,3,3),i