写出高斯噪声污染图像和椒盐噪声污染图像的模型,并写出处理这两种噪声的算法的matlab伪代码
时间: 2023-11-22 17:55:55 浏览: 62
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高斯噪声模型:
假设原始图像为 $I(x,y)$,则高斯噪声模型为:
$$
I'(x,y)=I(x,y)+\eta(x,y)
$$
其中,$\eta(x,y)$ 表示高斯分布的随机噪声。
椒盐噪声模型:
假设原始图像为 $I(x,y)$,则椒盐噪声模型为:
$$
I'(x,y)=\begin{cases}
0, & p < p_0\\
1, & p_0 \le p < p_0 + p_1 \\
I(x,y), & p_0 + p_1 \le p < 1
\end{cases}
$$
其中,$p$ 是一个在 $[0,1]$ 之间的随机数,$p_0$ 和 $p_1$ 分别表示椒盐噪声的密度和盐噪声的密度。
高斯噪声处理算法:
1. 读入噪声图像 $I'$;
2. 定义高斯滤波器的大小 $k$ 和标准差 $\sigma$;
3. 对每个像素 $(x,y)$,计算以它为中心的 $k \times k$ 高斯滤波器的卷积结果 $I_{\text{filtered}}(x,y)$;
4. 得到去噪图像 $I_{\text{denoised}}(x,y)$,其中 $I_{\text{denoised}}(x,y) = I_{\text{filtered}}(x,y)$;
5. 输出去噪图像 $I_{\text{denoised}}$。
高斯滤波器的公式为:
$$
H(x,y)=\frac{1}{2\pi\sigma^2}e^{-\frac{x^2+y^2}{2\sigma^2}}
$$
算法的 Matlab 伪代码如下:
```matlab
function output = gaussian_denoise(input, k, sigma)
% input: 输入的噪声图像
% k:高斯滤波器的大小
% sigma:高斯滤波器的标准差
[m, n] = size(input);
output = zeros(m, n);
pad_size = floor(k / 2);
% 对图像进行边界填充
img_pad = padarray(input, [pad_size, pad_size], 'replicate');
% 构建高斯滤波器
h = fspecial('gaussian', k, sigma);
% 对每个像素进行滤波处理
for i = 1:m
for j = 1:n
% 取出以 (i,j) 为中心的 k * k 的区域
img_region = img_pad(i:i+k-1, j:j+k-1);
% 对该区域进行卷积操作
img_filtered = sum(sum(h .* img_region));
% 将卷积结果赋值给输出图像对应位置
output(i, j) = img_filtered;
end
end
end
```
椒盐噪声处理算法:
1. 读入噪声图像 $I'$;
2. 对于每个像素 $(x,y)$,检查它的值是否是椒盐噪声,如果是,则用邻域内的像素值代替;
3. 得到去噪图像 $I_{\text{denoised}}$;
4. 输出去噪图像 $I_{\text{denoised}}$。
算法的 Matlab 伪代码如下:
```matlab
function output = pepper_salt_denoise(input, p0, p1)
% input: 输入的噪声图像
% p0:椒噪声的密度
% p1:盐噪声的密度
[m, n] = size(input);
output = zeros(m, n);
% 遍历图像中的每个像素
for i = 1:m
for j = 1:n
% 生成一个随机数
p = rand();
if p < p0
% 如果随机数小于 p0,表示该像素是椒噪声
% 用邻域内的像素的平均值代替该像素
img_region = input(max(i-1,1):min(i+1,m), max(j-1,1):min(j+1,n));
output(i,j) = mean(img_region(:));
elseif p < p0 + p1
% 如果随机数介于 p0 和 p0 + p1 之间,表示该像素是盐噪声
% 用邻域内的像素的中值代替该像素
img_region = input(max(i-1,1):min(i+1,m), max(j-1,1):min(j+1,n));
output(i,j) = median(img_region(:));
else
% 如果随机数大于 p0 + p1,表示该像素是无噪声
output(i,j) = input(i,j);
end
end
end
end
```
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