基于方向的多阈值自适应中值滤波改进算法

为了在有效滤除椒盐噪声的同时更好地保持图像细节,提出一种基于滤波值二次修正的图像椒盐噪声滤波算法。该算法首先利用基于阈值的自适应中值滤波改进算法实现对噪声点的检测与初级滤波,然后对滤波值采用基于方向信息的多阈值自适应滤波算法,实现对初级滤波值的二次修正。算法结合了基于阈值的自适应中值改进算法良好地噪声检测性能及基于方向信息的多阈值自适应滤波算法的细节保护能力。实验结果表明,在客观评价指标和主观视觉效果方面,新算法均取得了优于传统自适应中值滤波算法及其改进算法的效果。     

改进最小均方误差估计的煤尘图像去噪

煤尘图像在采集和传输过程中受到了各种噪声的污染。最小均方误差估计（MMSE）去噪算法对高斯噪声有较好的去噪效果,提出了一种改进的最小均方误差估计（IMMSE）去噪算法,该算法改进了广义高斯分布模型的参数估计方法,相比目前的其他算法,在不降低精度的情况下减少了计算量。中值滤波对脉冲噪声有较好的去噪效果,用自适应中值滤波（AM）代替普通的中值滤波,更好的保留了图像的细节,提高了去噪效果。利用IMMSE和AM自在图像去噪方面的优势,将两者有机地结合起来,提出了一种称之为IMMSE—AM的去噪算法。用IMMSE—AM对真实煤尘图像进行去噪处理,实验结果表明,新算法提高了煤尘图像的去噪效果,并且计算量较小,能够满足对煤尘浓度实时测量的要求。     

医学超声病灶图像预处理

图像滤波技术在图像处理中占有重要的地位。其中医学病灶超声图像主要被斑点噪声污染,对医生诊断病情带来干扰。针对医学超声图像噪声的特点提出了自适应中值滤波器,并与经典中值滤波器对含有不同噪声密度的胆囊超声图像进行去噪处理,对实验结果对比分析。结论表明:自适应中值滤波较经典中值滤波在对噪声密度较大的图像进行去噪时,能较好的保持图像细节信息,它能够有效改善图像质量。自适应中值滤波器较其他非线性滤波器有更好的视觉效果。     

改进Sage-Husa 算法结合小波模糊阈值算法的MEMS陀螺去噪

为解决微机电系统（MEMS）中陀螺仪输出噪声大、精度低的问题,基于自适应滤波算法与小波阈值算法的基础上,将小波阈值算法与模糊理论结合,提出了Sage-Husa自适应滤波算法联合小波模糊阈值去噪算法应用在MEMS陀螺去噪中。首先使用改进的Sage-Husa自适应滤波算法进行预处理,通过修正状态的预测值抑制干扰数据对滤波的影响,然后使用小波模糊阈值去噪算法对信号进行后处理,实现抑制随机噪声的效果。实验结果表明：在静态实验中,该算法去噪效果优于Sage-Husa自适应滤波算法和小波阈值算法,其与Sage-Husa自适应滤波算法、小波模糊阈值算法相比,噪声方差分别降低78.7%和14.6%,信噪比分别提高43.7%和16.3%。;在动态实验中,该算法能够自适应地减少异常值的不利影响,保持原始信号的波形,其与Sage-Husa自适应滤波算法、小波模糊阈值算法相比,噪声方差分别降低62.7%和31.6%,信噪比分别提高47.8%和10.0%。     

平稳小波域局部自适应绝缘子的红外热像去噪

为从强白噪声干扰的红外热像中提取真实的绝缘子盘面温度场信息,提出了一种平稳小波域局部自适应绝缘子红外热像去噪方法。该法假设平稳小波变换子带系数服从拉普拉斯分布,利用最精细分解层子带系数估计噪声方差,使用待估计点圆形邻域系数估计信号方差,根据图像噪信比自适应调整邻域窗口大小,采用最大后验估计器局部自适应估计各高频子带小波系数,最后对处理后的小波系数进行平稳小波反变换得到去噪后图像。实验结果表明,该方法比传统的Wiener滤波法、基于离散小波变换和平稳小波变换的贝叶斯阈值去噪法的信噪比更高,在有效去除图像噪声的同时,图像细节信息保留更完好。     

数学形态学与自适应结合的超声医学图像滤波方法的研究

超声医学成像因其具有无创性、便捷性、实时性、价格便宜和使用方便等优势广泛应用于临床诊断。然而,由于在超声成像过程中形成的特有的图像斑点,使得对比度弱的人体软组织中正常组织和病变组织不易区分,给临床诊断和医学研究带来不便。本文针对医学超声图像的特点,在研究了几种常用滤波去噪方法的基础上,提出一种自适应滤波和形态滤波结合的超声医学图像滤波去噪方法。首先采用自适应中值滤波对图像进行预处理,抑制斑点噪声,保留必要细节;然后采用数学形态学方法进行二次滤波和增强对比度,可有效改善图像质量。最后从去噪图像和评价指标上与常用滤波去噪方法进行比较,实验证明,该方法可明显提高超声医学图像的质量。     

一种新的基于小波变换的SAR图像相干斑噪声抑制方法

本文从SAR图像相干斑噪声的产生机理出发,分析了各种滤波方法的优缺点后,在传统小波去噪的基础上提出了一种新的基于小波变换的SAR图像相干斑噪声抑制方法。该方法通过对小波分解后的高频区域进行二阈值分割,结合高频区域的方向特性和中值滤波方法,引入方向滤波窗口对不同分区进行不同的噪声抑制处理。实验结果证明了该方法的有效性,即此方法不仅拥有良好的去噪能力,而且能够很好的保持原图像的边缘信息.     

改进型多项式匹配图像去噪算法的研究与应用

为进一步改善常规多项式匹配算法的去噪能力,针对常规多项式匹配算法容易模糊图像边缘/纹理等细节问题,提出一种基于边缘保护的改进多项式匹配滤波的算法。该方法在常规多项式匹配算法基础上,改进滤波窗口的选择方式,沿着图像纹理走向方向提取自适应滑动滤波窗口,选择具有最小匹配误差的窗口进行匹配滤波并作为最终输出结果。然后分别在灰度图像和实际CT图像进行测试,经数据验证表明,该方法在有效压制噪声的前提下能够保持边缘/纹理信息,峰值信噪比平均提升80%以上,均方根误差减少80%以上。认为和常规多项式滤波方法、中值滤波方法、双边滤波方法、边缘保持滤波方法、三维块匹配去噪算法和去噪卷积神经网络方法相比,改进方法能够有效提升图像视觉效果,满足图像应用要求,具有良好的应用前景。     

融合小波与非局部均值滤波的DSPI相位图去噪

相位图去噪是数字散斑干涉测量的关键技术，但现有以正余弦均值滤波与窗口傅立叶变换滤波为代表的去噪方法在相位保真、自适应降噪、操作简便等方面不能完全满足要求。提出了一种新的自适应相位图去噪方法，首先计算原始相位图的噪声方差，然后对图像分别进行正弦与余弦变换后得到两幅图像，再对这两幅图像进行小波同态阈值去噪与非局部均值滤波，最后将处理后的两幅相位图反正切运算并再次估计噪声方差，根据图像噪声方差的收敛情况判断是否继续迭代处理，以实现相位图的自适应降噪。实验结果表明：针对同一张含噪相位图与传统正余弦均值滤波相比，本文方法噪声方差减少了0.38、L算子和减少了0.2、SSIM提高了0.16，同时，图像信息熵仅相差0.1。该方法能够有效抑制相位图中的相干噪声，充分保留相位边缘信息，同时能够有效避免因不适当的迭代滤波次数所导致的相位失真或噪声残留。     

一种具有保留边缘信息的改进SUSAN去噪方法

在图像去噪的过程中,大多数的滤波算法都会在滤除噪声的同时损失边缘信息,而SUSAN算子的原理使其具有保持边缘的特性.本文在原SUSAN滤波的基础上,提出自适应的灰度差阈值选取,并针对原SUSAN算法在图像边缘处滤波效果不佳的情况下提出两个阈值对噪声进行判断.通过对加入椒盐噪声和随机噪声图像的去噪仿真实验表明,对于单次滤波和多次滤波,改进的SUSAN滤波算子避免图像模糊、保留边缘信息方面都具有比普通滤波算法更好的效果.     

基于小波和形态学的窦房结电图消噪算法研究

窦房结电图(SNE)是反映窦房结电活动的一种高分辨率的心电图,在临床医学上主要用于研究心律失常。为了提高临床诊断效率,提出了一种基于小波分析和数学形态法的消噪算法。该算法采用线性结构元素的形态滤波器消除SNE信号中的基线漂移,使用小波软阈值消噪法去除高频噪声,从而得到信噪比高的SNE信号。实验表明该算法可有效地对SNE信号进行消噪处理。     

基于Spc-Shrink平稳小波变换的GIS局部放电降噪方法

气体绝缘金属封闭开关设备进行局部放电检测时易受到白噪声的影响。为了有效滤除局部放电信号中的白噪声干扰,提出了一种基于新型噪声阈值规则的平稳小波降噪方法。该方法利用统计过程控制理论确定了小波系数的初始上限和下限,并根据每层小波系数的统计特征迭代更新上限与下限,通过该上、下限求出信号的噪声阈值水平,从而对局部放电信号的进行自适应降噪。所使用的平稳小波变换摒弃了传统小波的下采样步骤,对局部放电信号的表征更为完整。本文对三种5 dB染噪局部放电信号进行噪声抑制,降噪后信噪比达到19.1433 dB,均方根误差维持在0.03以内。而处理实验室平台下采集的染噪局部放电信号,信号抑制比为17.1769。本文所提算法能较好抑制局部放电信号中的噪声,去噪后的波形特征明显,失真程度低。     

基于视觉灵敏度及粗集的彩色图像滤波算法

为消除人眼视觉差别对彩色图像滤波的影响,提出了一种新的滤波算法VRDDF(visual sensitivity rough set directional distance filter)。对于被噪声污染的彩色图像,先用粗集理论对噪声做初步检测,在此基础上结合视觉感知灵敏度对噪声点做了进一步检测,有效的降低了误检率。再结合空间距离函数对DDF(directional distance filter)滤波算法作了合理加权改进,并作为后续滤波算法进行滤波,改善了滤波效果。该算法只对噪声点进行滤除而对非噪声点保持其值不变,可有效防止噪声传播。实验结果表明,该滤波算法和现有的滤波算法相比,在噪声滤除率、颜色保持,特别是在保护边缘细节方面均有提高,峰值信噪比平均可提高10%。     

基于甚高频的语音增强算法研究

甚高频通信在民航中有广泛应用,但是它极易受到各种噪声的干扰,传统方法去噪效果差且没有消除固有干扰,提出了一种基于小波分析的自适应卡尔曼滤波算法。该算法在小波分析中提出了新阈值函数,在自适应卡尔曼滤波算法中增加了调节窗口长度的自适应因子,以此来调节滤波增益,可以有效地避免滤波发散。随机选择了某一时段4种不同频率的甚高频语音信号,并用提出的算法进行滤波处理,从信噪比、均方根误差、信号波形图和语谱图等方面进行分析。结果表明,该算法能够有效去除甚高频语音信号中的噪声,可以获得更高的信噪比和更小的均方根误差,进一步提升语音质量。     

高阶QAM实时多域测试多模式自适应盲均衡技术研究

提出了一种全新的宽带通信信号实时多域分析通用架构,详细介绍了该架构下信号分析的基本原理。在这种架构的基础上,通过加载不同的算法,不仅能够实现各种宽带通信信号高精度实时宽带频谱分析,而且还能同时实现宽带通信信号时域、调制域等多域联合分析。针对宽带高阶正交幅度调制（QAM）通信信号实时多域分析,详细讨论了面向测试的基于GMMA和DDLMS双模自适应盲均衡算法。系统仿真结果证明：相比GMMA自适应盲均衡算法,双模自适应盲均衡算法收敛速度明显提高,256QAM信号均衡后输出残余码间串扰（ISI）改善提高了10dB;同时通过实验验证,采用20MHz实时分析带宽对码率为6.4MSps的宽带256QAM信号进行实时多域分析,误差矢量幅度（error vectorm agnitude,EVM）测试误差小于2%。     

基于提升小波改进阈值的光谱信号去噪研究

对傅里叶红外光谱信号的预处理进行研究,分析了小波变换在光谱信号去噪中的应用,针对传统小波阈值去噪中存在的缺点,对阈值函数进行改进。改进方法通过保留部分低于阈值的分解系数,克服了硬阈值法不连续,以及软阈值法估计系数和真实系数具有恒定偏差的缺点。实验采用基于提升小波的改进阈值函数法对铜陵市市区上空空气实测光谱信号进行预处理,结果表明,与经典小波变换和Donoho软阈值、硬阈值法相比,相同条件下信噪比、均方差、运行速度均有所提高。     

多通道FURLS噪声主动控制算法及仿真

为了改善最小均方（LMS）类算法在空间宽带噪声主动控制问题中收敛速度慢的缺点,消除声反馈对系统稳定性的影响。将快速收敛的最小二乘（RLS）类算法与自适应滤波U形结构结合,提出多通道滤波-URLS（MFURLS）算法,理论上推导该算法详细流程。本文对定频和宽带噪声进行了降噪仿真,将MFURLS算法与多通道滤波-ULMS（MFULMS）算法进行对比,仿真结果表明采用MFURLS算法的系统有30dB左右的降噪量,且收敛速度优于FULMS算法,证明该算法在宽带噪声控制方面具有很大优势。     

改进TF-GSC和改进后置滤波语音增强算法

由于声学环境中噪声的复杂性和不确定性，传统的多通道语音增强算法对于噪声的抑制效果不足，从而导致了较差的听觉体验。针对这一问题，提出了一种改进TF GSC和改进后置滤波语音增强算法。算法使用最大似然法得到目标语音信号和噪声信号的功率谱密度，然后使用信号功率谱密度比值得到的变步长归一化最小均方算法来改进TF GSC。还提出了联合信号功率谱密度比值和先验信噪比估计语音存在概率的改进最优修正对数幅度谱估计器。不同信噪比环境下的仿真实验表明，本文提出的算法可以有效地滤除相干噪声和非相干噪声，与其他算法相比，增强后的语音信号具有更高的信噪比和语音质量。     

基于 GA-BP 的改进高斯均值区域去噪技术

光纤连接器因其在光传输系统中的重要作用而备受关注,但是其表面附着的杂质会使复原的表面形貌出现噪点。而且现有的检测方法无法准确定位噪点,需要对其进行多次整体降噪处理,以此得到的图像细节保留能力较差。为此提出了一种基于遗传算法优化BP神经网络(GA-BP)的改进高斯均值区域去噪技术。首先,对干涉数据进行降维处理;其次,将降维后的数据作为神经网络的训练数据,利用神经网络对噪点进行定位;最后,采用改进的高斯均值滤波对三维图像的噪点位置进行滤波处理。结果表明,通过神经网络判别法得到的噪声像素点为2.45%,相比于阈值判别法具有较高的精度。并且通过改进的高斯均值滤波方法得到的方法噪声差值为474.7,峰值信噪比(PSNR)值为32.56。相比于均值和中值滤波方法,图像细节保持能力较高,复原图像噪点凸起明显减少。因此,它更适用于基于白光干涉原理的自动化检测。