专利名称：基于图像残余信号的非局部均值图像去噪方法
技术领域：
本发明属于图像处理技术领域，具体地说是一种去噪方法，可用于对自然图像去噪处理。
背景技术：
图像在产生、传输和记录过程中，经常会受到各种噪声的干扰，一般来说，现实中的图像都是带有噪声的图像。在边缘检测、图像分割等高层次处理前，对图像进行去噪是非常有必要的预处理步骤。人们对图像噪声的产生原因及相应的噪声模型作大量的研究，发现绝大多数常见的图像噪声都可用均值为零，方差不同的高斯白噪声作为其模型。图像的去噪方法一般可以分为空间域滤波法与频域滤波法。空间域滤波法主要有平均滤波、中值滤波、双边滤波等。频域滤波法通常有低通以及高通滤波器，但是，在实际中，信号和噪声往往是重叠的，因为图像的细节对应的频率成分也分布在高频区域，而噪声均匀分布在整个频带上，如高斯白噪声，所以频域法的最大问题就是如何在降低图像噪声和保留图像细节之间达到平衡。图像中包含有许多冗余信息，充分利用这些冗余信息为去噪服务，这是非局部平均滤波模型的主要思想。它的实现是利用图像邻域的相似度即冗余信息作为权值进行加权平均来获得去噪图像中每一个像素点。虽然非局部均值方法在去噪效果上面有着良好的表现，但是非局部均值方法去噪效果的好坏和参数的选择有很大的关系，而且在去除噪声的同时也会将图像的部分细节信息去除掉，会使图像细节部分变模糊。对于含有加性高斯白噪声的噪声图，用含噪图和去噪结果图相减，得到的是非局部均值方法去除的部分，这里我们称作方法噪声图。从方法噪声图便可以很清楚看到部分图像信息被当做噪声一起被去除掉，而且不同参数的滤波器得到的方法噪声图中含有的被滤除的信息不同，这也就导致图像去噪结果不够好。
发明内容
本发明的目的在于克服上述非局部均值方法的不足，提出了一种基于图像残余信 号的非局部均值图像去噪方法，以减少非局部均值方法在去除噪声的同时滤除的部分图像信息，提高图像去噪效果。实现本发明目的的技术方案包括如下步骤(I)对输入的含噪自然图像Y进行原始非局部均值滤波，得到一次滤波结果图X和方法噪声图N(2)对方法噪声图A ,判断其各个像素点所属的区域2a)对含噪自然图像Y进行主成分分析PCA变换，得到PCA字典，将一次滤波结果图X中的某个像素点i对应的图像块民⑴向PCA字典投影，得到该图像块的投影系数矢量，用该投影系数矢量中除第一个投影系数之外的所有投影系数组成高频系数矢量w(i)，并将该图像块B2 (i)的高频能量E (i)定义为
权利要求
1.一种基于图像残余信号的非局部均值图像去噪方法，包括如下步骤(1)对输入的含噪自然图像Y进行原始非局部均值滤波，得到一次滤波结果图交和方法噪声图N ; (2)对方法噪声四N判断其各个像素点所属的区域 2a)对含噪自然图像Y进行主成分分析PCA变换，得到PCA字典，将一次滤波结果图i中的某个像素点i对应的图像块B2(i)向PCA字典投影，得到该图像块的投影系数矢量，用该投影系数矢量中除第一个投影系数之外的所有投影系数组成高频系数矢量w (i)，并将该图像块B2⑴的高频能量E (i)定义为
2.根据权利要求I所述的基于图像残余信号的非局部均值图像去噪的方法，其中所述步骤(5)，按如下步骤进行 2a)利用如下公式对去噪参考图X丨中待估计像素点i与其搜索区域内像素点j之间的权值进行计算，得到搜索区域内所有像素点的权值
全文摘要
本发明公开了一种基于图像残余信号的非局部均值图像去噪方法，主要解决原始非局部均值去噪方法在去除噪声的同时丢失了部分图像细节信息的问题。其去噪步骤为(1)对输入的含噪自然图像进行原始非局部均值滤波，得到一次滤波结果图和方法噪声图；(2)判断方法噪声图中各个像素点所属区域；(3)根据各个像素点所属区域不同提取图像残余信息，得到残余信息图；(4)利用残余信息图与一次滤波结果图得到去噪参考图；(5)在去噪参考图中计算新的权值，利用新的权值对含噪自然图像进行非局部均值滤波，得到每个像素点的估计值；(6)用所有像素点的估计值取代含噪自然图像中所有像素点的灰度值，得到去噪图像。本发明的去噪效果更好，可用于自然图像去噪。
文档编号G06T5/00GK102930508SQ201210315578
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者钟桦, 焦李成, 杨晨, 王桂婷, 侯彪, 王爽, 张小华, 田小林 申请人:西安电子科技大学