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第一章 图像与噪声
人类获取外界信息有视觉、听觉、触觉、味觉等多种方法,但绝大部分(约
80%)是来自视觉所接收的图像信息,即所谓“百闻不如一见”。而图像处理就是
对图像息进行加工处理,以满足人的视觉心理和实际应用的要求。因此,图像处
理技术的广泛研究和应用是必然的趋势。在分析和使用图像之前,需要对图像信
号进行一系列处理。比如调整图像存储的格式,对图像进行去噪等等。图像处理
是针对性很强的技术,根据不同用途、不同要求采用不同的处理方法。采用的方
法是综合各学科较先进的成果而成的,如数学、物理学、心理学、生理学、医学、
计算机科学、通信理论、信号分析、控制论和系统工程等,各学科相互补充、相
互渗透才使数字图像处理技术飞速发展。
根据本文研究的内容,我们只探讨图像去噪这一图像预处理技术。一般来说,
在图像采集、编码、传输、恢复的几个基本步骤中,影响图像质量的因素很多。
例如,现实图像中无用的信息对我们而言就是噪声,设备、环境、获取方法等因
素也会引入许多噪声干扰。如电磁干扰、相片颗粒噪声、采集图像信号的传感器
噪声、信道噪声、甚至滤波器产生的噪声等等。所以,为了提高图像的质量以及
后续更高层次的处理,对图像进行去噪处理是不可缺少的重要环节,而寻求一种
行之有效的去噪方法也是人们一直在进行的工作。
1.1 噪声图像模型及噪声特性
1.1.1 含噪模型
现实中的数字图像在数字化和传输过程中,常受到成像设备与外部环境噪声
干扰等影响,成为含噪图像。去除或减轻在获取数字图像中的噪声称为图像去噪
[1,2]
,在图像去噪之前我们先要建立一个含噪图像的模型,为了简便,我们研究
如下的加性噪声模型,即含噪图像仅由原始图像叠加上一个随机噪声形成:
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yxvyxfyxg ,,, ��
(1-1)
表示图像,
为噪声,含噪图像记为
。