使用matlab编程实现以下内容:在大气湍流退化图像上添加高斯噪声,利用维纳滤波处理,同屏显示退化图像和恢复 图像,并标注维纳滤波参数 K,计算恢复图像的峰值信噪比 PSNR。
时间: 2024-03-06 12:47:35 浏览: 99
以下是使用 MATLAB 实现的代码:
```matlab
% 读入图像并显示
I = imread('degraded_image.jpg');
figure, imshow(I), title('Degraded Image');
% 添加高斯噪声
noise_sigma = 25;
J = imnoise(I, 'gaussian', 0, (noise_sigma/255)^2);
% 显示添加噪声后的图像
figure, imshow(J), title('Noisy Image');
% 计算峰值信噪比
K = 0.01;
restored_image = wiener2(J, [5 5], K);
psnr_value = psnr(restored_image, I);
% 显示维纳滤波后的图像,并标注参数K和PSNR值
figure, imshow(restored_image), title(['Restored Image (K=' num2str(K) ', PSNR=' num2str(psnr_value) ')']);
```
其中,`degraded_image.jpg` 是输入的大气湍流退化图像,可以自行替换为其他图像。`noise_sigma` 是高斯噪声的标准差,可以根据需要进行调整。`K` 是维纳滤波的参数,可以根据需要进行调整。`[5 5]` 是维纳滤波器的大小,表示使用 $5 \times 5$ 的邻域进行滤波,也可以根据需要进行调整。`psnr` 函数用于计算峰值信噪比,可以用于评估图像质量。
相关问题
用MATLAB读取图像,在大气湍流退化图像上添加高斯噪声,利用维纳滤波处理,同屏显示退化图像和恢复图像,并标注维纳滤波参数 K,计算恢复图像的峰值信噪比 PSNR。
好的,这是一个关于 MATLAB 图像处理和维纳滤波的问题。下面是代码实现和解释:
```matlab
% 读取图像
im = imread('lena.png'); % 请替换成你自己的图像
% 转换为灰度图像
im_gray = rgb2gray(im);
% 添加高斯噪声
im_noisy = imnoise(im_gray, 'gaussian', 0, 0.01); % 0.01 是噪声方差,可以调整
% 计算退化函数的点扩散函数(PSF)
psf = fspecial('motion', 20, 30); % 这里使用运动模糊,可以替换成你自己的退化函数
% 利用维纳滤波进行图像恢复
k = 0.01; % 维纳滤波参数,可以调整
im_restored = deconvwnr(im_noisy, psf, k);
% 显示图像和参数
figure;
subplot(1,2,1);
imshow(im_noisy);
title('退化图像');
subplot(1,2,2);
imshow(im_restored);
title(['恢复图像(K=' num2str(k) ')']);
% 计算峰值信噪比(PSNR)
psnr_value = psnr(im_gray, im_restored);
disp(['恢复图像的PSNR值:' num2str(psnr_value) ' dB']);
```
解释一下上面的代码:
首先,我们读取图像并转换为灰度图像。然后,我们添加高斯噪声,使用 `imnoise` 函数,其中第三个参数是噪声均值,第四个参数是噪声方差,可以根据需要进行调整。
接下来,我们需要计算退化函数的点扩散函数(PSF)。这里我使用了一个简单的运动模糊,你可以替换成你自己的退化函数。
然后,我们使用 `deconvwnr` 函数进行维纳滤波,其中第三个参数是维纳滤波的参数 K,可以根据需要进行调整。
最后,我们使用 `imshow` 函数显示退化图像和恢复图像,并标注维纳滤波参数 K。同时,我们计算恢复图像的峰值信噪比(PSNR),使用 `psnr` 函数。
希望这个代码可以帮助你解决问题!
对经过大气湍流退化的图片实现全逆滤波复原、维纳滤波复原、约束最小二乘滤波复原,并对比不同k值下的滤波效果(Matlab)。
全逆滤波、维纳滤波和约束最小二乘滤波都是常用的图像复原方法。其中,全逆滤波是一种简单直接的方法,但对于噪声较大或高频分量较强的图像,会出现振铃现象。维纳滤波是针对噪声较大的情况下进行图像复原的一种方法,可以有效地降噪,但是对于图像高频分量较强的情况,会有较强的平滑效果。约束最小二乘滤波则可以在保留图像细节的基础上,降噪和平滑图像。
以下是实现全逆滤波、维纳滤波和约束最小二乘滤波的Matlab代码:
```matlab
% 读入图像并添加高斯噪声
I = im2double(imread('degraded_image.png'));
J = imnoise(I, 'gaussian', 0.01);
% 计算傅里叶变换
F = fft2(J);
% 计算全逆滤波系数
H = 1./F;
% 计算维纳滤波系数
K = 0.01;
S = abs(F).^2;
W = conj(F)./(S + K);
% 计算约束最小二乘滤波系数
lambda = 0.05;
T = lambda./(S + lambda);
C = conj(F).*T;
% 进行滤波复原
G_inv = real(ifft2(H.*F));
G_wiener = real(ifft2(W.*F));
G_lsq = real(ifft2(C.*F));
% 显示复原结果
figure;
subplot(2,2,1); imshow(I); title('原图');
subplot(2,2,2); imshow(J); title('加噪图');
subplot(2,2,3); imshow(G_inv); title('全逆滤波');
subplot(2,2,4); imshow(G_wiener); title('维纳滤波');
figure;
subplot(1,2,1); imshow(G_lsq); title('约束最小二乘滤波 (k=0.05)');
```
在以上代码中,我们首先读入了经过大气湍流退化的图像,并使用`imnoise`函数添加了高斯噪声。接着,我们计算了图像的傅里叶变换,并分别求出了全逆滤波、维纳滤波和约束最小二乘滤波的系数。最后,我们使用`ifft2`函数进行了滤波复原,并将结果进行了显示。
为了比较不同k值下的约束最小二乘滤波效果,我们可以使用循环语句,对不同的k值进行遍历,并重复进行滤波复原和显示操作:
```matlab
% 不同k值下的约束最小二乘滤波
figure;
for k = [0.01, 0.05, 0.1, 0.5]
T = k./(S + k);
C = conj(F).*T;
G_lsq = real(ifft2(C.*F));
subplot(2,2,find([0.01, 0.05, 0.1, 0.5] == k)); imshow(G_lsq); title(['k=', num2str(k)]);
end
```
在以上代码中,我们对k值进行了遍历,并使用`find`函数找到当前k值在数值列表中的位置,然后将复原结果进行显示,并在标题中显示当前的k值。
运行以上代码,即可得到不同滤波方法的复原结果,以及不同k值下约束最小二乘滤波的效果。
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