function [Im_ori,Im_noisy,Im_final] = FPPAAnalysis(PicFileName,NoiseLevel,lambda, mu, K) % *Read Image* [Im_ori,map] = imread(PicFileName); Im_ori= ind2gray(Im_ori,map); %% % *4.2 Implementation of adding Gaussian noise* sigma = (NoiseLevel*NoiseLevel)/(255 * 255); Im_noisy = imnoise(Im_ori, 'gaussian', 0, sigma); Im_noisy = im2double(Im_noisy); %% % *For a given vectorized image x∈Rd (d = m * n), let X = mat(x) :* % % In this case,literally nothing we can do, X is just Im_noisy or v. [m, n] = size(Im_noisy); d = m*n; v = reshape(Im_noisy, [], 1); X = im2double(reshape(v, [m, n]) ); I2d_lambda_BBT = cal_I2d_lambda_BBT(m,n,lambda); prox_phi = @(x, mu) max(abs(x) - mu, 0).*sign(x); %proximity算子 Bx0 = cal_Bx_by_x(X,m,n); Bx = Bx0; Y = Bx0; % Fixed-point proximity algorithm for k = 1:K % 先计算更新的 Bx + (I2d − λBBT) * y[k−1] % tBTY = cal_Bty_by_y(Y,m,n); % 计算 B' * y % tu = double(v) - lambda*tBTY; % 更新u % tX = reshape(tu, [m, n]); % 更新 X % Bx = cal_Bx_by_x(tX,m,n); % 更新Bx/Bu/Bv factor = Bx + I2d_lambda_BBT * Y; Y = factor - prox_phi(factor, mu/lambda); % Apply the proximity operator here end %% [BTY] = cal_Bty_by_y(Y,m,n); u = double(v) - lambda*BTY; Im_final = reshape(u, [m, n]); end

时间: 2024-04-04 14:29:08 浏览: 77
这段代码实现了一种基于固定点投影算法(Fixed-Point Proximity Algorithm)的图像去噪方法。函数输入参数包括图像文件名PicFileName、噪声水平NoiseLevel、正则化参数lambda、惩罚因子mu以及迭代次数K。函数返回原始图像Im_ori、加噪图像Im_noisy以及去噪后的图像Im_final。 首先使用imread函数读取图像,并将其转换为灰度图像。然后使用imnoise函数向图像中添加高斯噪声,其中噪声方差sigma根据输入的噪声水平计算得到。接着将加噪图像转换为双精度型,并将其展平为一个向量v,再将向量v重新转换为图像矩阵X。 随后定义了一个函数prox_phi,用于计算基于L1范数的proximity算子。接着对Bx0进行了初始化,并使用固定点投影算法进行迭代,更新Bx(即X),并计算出Y。在每次迭代中,先计算更新的Bx + (I2d − λBBT) * y[k−1],然后计算B' * y,并根据更新后的结果计算出新的u和X,并更新Bx/Bu/Bv。最后将更新后的Y应用proximity算子,得到新的Bx,执行K次迭代后得到去噪后的图像Im_final。
相关问题

sigma = (NoiseLevel*NoiseLevel)/(255 * 255); Im_noisy = imnoise(Im_ori, 'gaussian', 0, sigma); Im_noisy = im2double(Im_noisy);

这段代码是用于给原始图像加入高斯噪声的,其中: - NoiseLevel:高斯噪声的标准差 - sigma:高斯噪声的方差,计算方法为(NoiseLevel/255)^2,其中除以255是将像素值范围归一化到[0,1]的结果 - Im_ori:原始的图像数据 - Im_noisy:加入高斯噪声后的图像数据 具体来说,这段代码使用了MATLAB中的imnoise函数,对原始图像加入高斯噪声('gaussian')并指定噪声方差sigma,然后使用im2double将图像数据转换为[0,1]范围内的浮点数表示。加入噪声后的图像数据被存储在Im_noisy中。

function [ch_fft] = range_comp(ch_ori,R_FFTN) % 输入:原始数据 输出:距离向脉压后数据 % [row,col] = size(ch_ori); % han = hann(col,'periodic'); % ScaleHanWin = 1/sum(han); % han=hamming(col); % ch_fft = zeros(row, col); % for i=1:row % ch_fft(i,:) =fftshift(fft((ch_ori(i,:).*han.'),R_FFTN).*ScaleHanWin); % end [row,col] = size(ch_ori); window = hamming(col); ch_fft = zeros(row, R_FFTN); for i=1:row ch_fft(i,:) = fft((ch_ori(i,:).*window.'),R_FFTN); % ch_fft(i,:) =ifft((ch_ori(i,:).*window.'),R_FFTN); %ch_fft(i,:) =fftshift(fft((ch_ori(i,:).*window.'),R_FFTN)); end end

这是一个 MATLAB 函数,用于对输入的原始数据进行距离向脉压处理并返回处理后的数据。具体来说,它使用汉明窗函数对每行数据进行加窗,然后使用快速傅里叶变换(FFT)进行频域处理,最终返回处理后的数据。函数的输入参数为原始数据和 FFT 点数 R_FFTN,输出参数为距离向脉压后的数据 ch_fft。函数中还包括一些被注释掉的代码,这些代码可能是作者尝试过的其他方法或者是未完成的部分。
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function [Result, cost, SNR]= denoising(input, lambda, max_Iter, label, Ori_Img) cost = []; SNR = []; Img_ori = im2double(input); [height,width,ch] = size(input);1 denom_tmp = (abs(psf2otf([1, -1],[height,width])).^2 + abs(psf2otf([1; -1],[height,width])).^2) if ch~=1 denom_tmp = repmat(denom_tmp, [1 1 ch]); end % Initialize Vraiables Diff_R_I = zeros(size(Img_ori)); grad_x = zeros(size(Img_ori)); grad_y = zeros(size(Img_ori)); aux_Diff_R_I = zeros(size(Img_ori)); aux_grad_x = zeros(size(Img_ori)); aux_grad_y = zeros(size(Img_ori)); Cost_prev = 10^5; alpha = 500; beta = 50; Iter = 0; % split bregman while Iter < max_Iter grad_x_tmp = grad_x + aux_grad_x/alpha; grad_y_tmp = grad_y + aux_grad_y/alpha; numer_alpha = fft2(Diff_R_I+ aux_Diff_R_I/beta) + fft2(Img_ori); numer_beta = [grad_x_tmp(:,end,:) - grad_x_tmp(:, 1,:), -diff(grad_x_tmp,1,2)]; numer_beta = numer_beta + [grad_y_tmp(end,:,:) - grad_y_tmp(1, :,:); -diff(grad_y_tmp,1,1)]; denomin = 1 + alpha/betadenom_tmp; numer = numer_alpha+alpha/betafft2(numer_beta); Result = real(ifft2(numer./denomin)); Result_x = [diff(Result,1,2), Result(:,1,:) - Result(:,end,:)]; Result_y = [diff(Result,1,1); Result(1,:,:) - Result(end,:,:)]; grad_x = Result_x - aux_grad_x/alpha; grad_y = Result_y - aux_grad_y/alpha; Mag_grad_x = abs(grad_x); Mag_grad_y = abs(grad_y); if ch~=1 Mag_grad_x = repmat(sum(Mag_grad_x,3), [1,1,ch]); Mag_grad_y = repmat(sum(Mag_grad_y,3), [1,1,ch]); end grad_x = max(Mag_grad_x-lambda/alpha,0).(grad_x./Mag_grad_x); grad_y = max(Mag_grad_y-lambda/alpha,0).(grad_y./Mag_grad_y); grad_x(Mag_grad_x == 0) = 0; grad_y(Mag_grad_y == 0) = 0; Diff_R_I = Result-Img_ori-aux_Diff_R_I/beta; Mag_Diff_R_I = abs(Diff_R_I); if ch~=1 Mag_Diff_R_I = repmat(sum(Mag_Diff_R_I,3), [1,1,ch]); end if label == 1 Diff_R_I=max(Mag_Diff_R_I-1/beta,0).(Diff_R_I./Mag_Diff_R_I); else Diff_R_I=(beta/(2+beta)) * Diff_R_I; end Diff_R_I(Mag_Diff_R_I == 0) = 0; aux_Diff_R_I = aux_Diff_R_I + beta * (Diff_R_I - (Result - Img_ori )); aux_grad_x = aux_grad_x + alpha * (grad_x - (Result_x )); aux_grad_y = aux_grad_y + alpha * (grad_y - (Result_y)); Result_x = [diff(Result,1,2), Result(:,1,:) - Result(:,end,:)]; Result_y = [diff(Result,1,1); Result(1,:,:) - Result(end,:,:)]; if label == 1 Cost_cur = sum(abs(Result(:) - Img_ori(:))) + lambdasum(abs(Result_x(:)) + abs(Result_y(:))); else Cost_cur = sum(abs(Result(:) - Img_ori(:)).^2) + lambda*sum(abs(Result_x(:)) + abs(Result_y(:))); end Diff = abs(Cost_cur - Cost_prev); Cost_prev = Cost_cur; cost = [cost Cost_cur]; SNR_tmp = sqrt( sum( (Result(:)-double(Ori_Img(:))).^2 )) / sqrt(numel(Result)); SNR = [SNR SNR_tmp]; Iter = Iter + 1; end end

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