一种基于局部方向尺度的各向异性扩散图像滤波方法

针对图像滤波去噪模糊边缘结构的弊端,提出了一种基于局部方向尺度的各向异性扩散图像滤波方法。该方法首先为图像中每个象素定义相应的局部方向尺度,然后利用象素的局部方向尺度在边缘附近或细小结构的小区域内进行小尺度扩散滤波,而在较大的均匀区域的内部则进行大尺度扩散滤波。实验结果表明算法比现存的各向异性扩散滤波方法在保持图像的细小结构和对象边缘方面具有更好的性能。     

鲁棒的各向异性扩散三维超声图像去噪算法

针对三维超声图像去噪,提出一种新的各向异性扩散滤波算法。该算法主要通过改进传统算法中的扩散系数以及瞬时变化系数(ICOV),在保留三维超声图像边缘和细节的同时,更好地滤除了斑点噪声。与传统算法相比,该算法对迭代次数有更低的敏感度和更好的鲁棒性。     

同向平均梯度的各向异性扩散模型

遥感图像成像过程中经常会产生包括高斯噪声和椒盐噪声的图像噪声,这些噪声在很大程度上降低了图像的清晰度,影响了图像的实际应用。如何在有效的去除图像噪声的同时又能够很好的保留图像的纹理信息,成为遥感图像去噪追求的目标。针对林石算子和基于非线性小波阈值的各向异性扩散方程存在的不足,提出一种基于同向平均梯度值的各向异性扩散去噪模型,该模型克服了林石算子和基于非线性小波阈值的各向异性扩散方程无法去除强高斯噪声和椒盐噪声的不足,在有效去除遥感图像噪声的同时,很好的保持了图像的边缘和纹理信息。实验结果表明,提出模型的稳定性和有效性,并且去噪后的图像信噪比较林石算子和基于非线性小波阈值的各向异性扩散方程分别提高了24 dB。     

基于边缘扩散的医学图像非线性去噪算法*

在对医学图像去噪的同时保留边缘信息,对于后期的诊断具有重要的意义。分析了ＰＭ和Ｃａｔｔｅ算法 以及它们的不足,提出了一种基于边缘扩散的非线性去噪方法,通过边缘检测把图像分为边缘和非边缘两部分, 非边缘区域通过各向同性算法去噪;边缘区域通过各向异性算法去噪,改进扩散形式,只沿边缘方向扩散去噪。 实验表明方法非常有效,带噪声的医学图像经过改进后的算法去噪处理,图像质量得到明显的改善。     

基于各向异性逆扩散方程的指纹图像锐化去噪方法

基于逆扩散过程的启发,提出各向异性逆扩散算法用于指纹图像的锐化去噪方法,克服了退化扩散方程对大曲率边缘点的模糊效应,兼顾了去噪和保持边界这一矛盾的两个方面,尤其适合于纹理密集的指纹图像锐化.实验结果表明,本文算法对于带噪指纹图像的锐化效果明显优于以往非线性扩散处理算法.     

基于拓扑导数的复扩散在图像去噪及边缘提取中的应用

提出了基于拓扑导数的非线性复扩散用于图像去噪及边缘提取的一种算法.由于线性扩散会使图像边缘模糊,基于拓扑优化思想,对每个像素点的线性复扩散系数扰动,使得拓扑导数最小的扩散系数为最优.文中选取的扩散系数具有各向异性的特性,从而克服了Perona-Malik的各向同性扩散系数不利于去除边缘噪声的缺陷,选择拓扑导数足够小的像素点,对这些像素点用最优扩散系数进行扩散.文中给出了使算法迭代终止的判据.实验证明,与Guy Gilboa的非线性复扩散相比,本文方法对原始加噪图像处理后,实部图像体现出了更好的去噪效果,虚部图像则很好地保留了图像边缘,此外,本文方法还消除了Perona-Malik的方法对图像去噪后产生的阶梯效应.     

基于Canny算子的边缘切线扩散医学超声图像去噪

医学超声图像的细节特征在临床诊断中具有重要的意义.针对于传统的PM算法以及各种改进型各向异性去噪方法(Catte_PM、SRAD、CENCD等)存在边缘中的噪声点未作处理,多次迭代产生虚假边缘等缺点,通过分析具有代表性的Catte_PM各向异性模型,提出了一种结合自适应Canny算子,沿图像边缘切线方向扩散的去噪方法.该算法首先通过改进的Canny算子将图像范围分为边缘区和非边缘区;其次改进现有的扩散方法,使扩散方向只沿图像边缘切线方向进行;最后对非边缘区域采用有限次(三次)的各向同性滤波.实验结果表明,该方法能够有效地解决滤波和图像细节保护这一矛盾问题,使得图像质量有较明显的改善.     

用小波系数估计图像边缘方向的相干增强扩散图像降噪算法

在分析相干增强扩散方法和小波阈值收缩方法之间关系的基础上,给出了相干增强扩散在小波分析意义下的解释,同时解释了相干增强扩散方法与小波阈值收缩方法在图像性质上的等价性。针对相干增强扩散计算扩散矩阵较慢的缺点,提出了一种用小波系数估计图像边缘方向的相干增强扩散图像降噪算法。仿真试验结果表明,该扩散算子可以很好地定位图像边缘,较好地运用了小波的时频分析功能。     

各向异性扩散与高斯差分模型的多聚焦图像融合方法

利用各向异性扩散模型具有良好的边缘保持特性,提出一种基于各向异性扩散滤波与高斯滤波差分规则的图像融合算法。各向异性扩散方程对图像进行滤波操作,在图像的同质区域实施正向扩散以平滑图像,而在图像边缘实行较弱平滑以保护边缘细节信息。将通过各向异性扩散模型处理的图像与经过高斯函数滤波的结果图像进行差分操作,可以得到图像的高频系数信息。为提高健壮性,对高频系数进行小窗口累加,其作为像素选择准则,再分别从原始图像中直接获取对应的像素值组成融合结果图像。实验结果表明,所提出的方法可以有效地融合源图像信息,非常适合多聚焦     

基于形态学算子的各向异性扩散去噪方法

针对相干增强扩散模型采用高斯线性滤波做图像预处理的不足,及扩散张量特征值的选取不适合平坦区域的去噪,易在平坦区域产生虚假边缘,文中提出了一个基于形态学算子的各向异性扩散去噪方法.该方法首先利用形态学闭开算子代替高斯滤波做预处理,然后结合二阶方向导数设计结构张量,且依据自适应的梯度阈值设计扩散张量的特征值.数值实验结果表明,改进后的方法在有效去除噪声的同时,还能很好地保持图像的细节特征和消除平坦区域的虚假边缘     

基于解剖非局部先验的模糊扩散PET重建算法

针对传统最大后验(MAP)算法出现阶梯伪影以及不能有效保持重建图像低梯度值处细节信息的问题,提出了一种基于解剖非局部先验的模糊扩散正电子发射计算机断层扫描(PET)重建算法。首先,对中值先验分布的MAP重建进行改进,在每次中值滤波前引入结合模糊函数的各向异性扩散滤波器;然后,采用模糊隶属度函数作为各向异性扩散过程的扩散系数,并结合解剖非局部先验来考虑图像的细节信息。仿真结果表明,与传统算法相比,该算法提高了信噪比(SNR),具有良好的抗噪性;同时视觉效果较好,图像边缘清晰,在抑制噪声和边缘保持方面取得了良好的折中。     

基于对数压缩的超声各向异性扩散去噪方法

针对当前超声图像去噪算法很难同时做到降噪和边缘保持的情况,在进行各向异性扩散模型研究的基础上,提出基于对数压缩的改进各向异性扩散算法（LCAD）去除超声散斑噪声。算法将图像对数压缩后进行噪声分布模型估计,然后构造基于广义伽马分布的扩散系数,在扩散过程中达到降噪和边缘保持效果。     

引入欧氏距离的各向异性扩散相干斑抑制

目的 相干斑噪声严重影响SAR影像解译。抑制相干斑同时,获取较好的边缘保持效果始终是相干斑抑制的重点。针对该问题,提出一种引入欧氏距离的各向异性扩散（EDAD）相干斑抑制方法。方法 EDAD算法以P-M模型与SRAD算法为基础,利用邻近像素间区域欧氏距离代替原有边缘检测算子,自适应区分同质区与异质区,有效构造各向异性扩散系数,完成相干斑抑制。结果 运用EDAD算法与现存各向异性扩散算法对截取的两景TanDEM-X影像进行试验研究并比较各类算法的评估参数。EDAD算法的等效视数分别为3.996与5.859,均高于其他算法,体现优越的相干斑抑制能力;EDAD算法相干斑抑制前后比值影像的均值分别为0.999与1.001,方差分别为0.270与0.269,较其他算法均更接近理想值1与0.273,展现更优边缘保持与相干斑抑制能力。结论 本文算法可有效提高边缘检测能力,获取更优相干斑抑制效果。经验证,对分布较散的弱相干斑区域与分布较集中的强相干斑区域均有较好适用性。     

数字破损图像的非线性各向异性扩散修补算法

首先从局部坐标角度分析整体变分（TV）模型与p-Laplace算子的物理意义,从本质上说明p-Laplace算子的扩散性能优于TV模型,进而提出一种基于p-Laplace算子的图像修补算法.该算法利用p-Laplace算子的非线性各向异性扩散的性能来填充受损区域.与TV修补算法相比,文中算法能快速收敛,并达到更好的修补效果,其综合性能优于TV修补算法.     

改进各向异性扩散模型在图像滤波去噪中的应用

为了增强锅炉水位计图像滤波去噪效果,提高图像清晰度,便于后期液位计图像识别研究,通过分析P-M各向异性扩散模型、选择扩散模型及You Yu-Li和Kaveh M四阶偏微分方程的滤波去噪算法,提出了改进各向异性扩散模型滤波算法.所提算法对Perona和Malik两个扩散函数均值化,并引入标准差作为梯度期望值的偏差裕度,结合了P-M各向异性扩散模型保边缘特性的优点,并消除了由于传统各向异性滤波算法迭代过度所造成的阶梯缺陷问题,确保图像有用信息不缺失和像素点平滑度.实验结果表明:所提算法能够更好地降低噪声对目标信号提取产生的影响,提高了图像识别鲁棒性,增强了图像平滑滤波效果,保证了锅炉水位计图像边缘清晰度和完整性.     

Sobolev 广义度量下的各向异性扩散模型

给出了Sobolev空间的一种广义度量, 在该度量下提出了一个新的各向异性增强、扩散方程. 广义度量中的变系数, 较好地控制了方程的扩散行为, 使得新模型不仅能有效增强图像的细节特征, 而且能在噪声去除和边缘保护之间取得较好的平衡, 同时给出了相应的隐式离散算法. 仿真实验结果表明, 新模型和算法是行之有效的.     

基于多方向中值滤波的各向异性扩散滤波算法

提出一种改进各向异性扩散滤波算法。现有研究方法多存在图像边缘不清,误识别多,扩散系数多凭主观选择等问题。该算法利用保留细节和边缘的能力较为突出的多方向中值滤波方法在多个方向上进行扩散,利用局部方差和图像梯度改进了扩散系数,通过多次迭代修正扩散系数,增强了算法的鲁棒性,且在滤除噪声的同时注重对边缘细节的保持。通过具体实验仿真,以峰值信噪比、均方误差、结构相似度以及图像佳数4个参数作为指标,对实验仿真结果进行了量化比较,表明该算法与传统各向异性扩散方法以及Catté_PM模型等改进方法相比,具备更好的滤除图像噪声以及保持图像边缘的能力。     

相干光学系统图像复原的各向异性扩散方法

相干光学系统中图像噪声污染严重,提出一种基于各向异性扩散的图像复原模型,该模型的扩散系数从理论上满足Charbonnier等人提出的构造扩散系数准则,同时结合对数变换对相干光学图像进行复原去噪处理。实验结果表明,同SRAD、Lee、Frost、Non-local Means算法和基于小波的BLS-GSM、BM3D等方法相比,该算法可以更有效地进行边缘平滑,而且还能够较好地解决图像边缘和细节失真的问题,不论从PSNR,还是从视觉评价效果来看,该算法都具有一定的优越性。     

基于Mallat-Zhong离散小波变换小波的超声图像各向异性扩散抑噪方法

针对传统各向异性扩散方法在超声图像散斑噪声抑制中存在的噪声抑制不充分与边缘特征保持不足的问题,提出一种基于Mallat-Zhong离散小波变换(MZ-DWT)小波的散斑噪声抑制方法。该方法将MZ-DWT小波分析与期望值最大化(EM)算法作为图像中均匀区域与边缘区域的鉴别因子,使扩散系数能够更准确地控制扩散强度与扩散速度,从而达到充分抑制噪声和保护边缘的目的。实验结果表明,所提方法在有效抑制散斑噪声的同时,更好地保持了图像细节信息,其性能优于传统各向异性扩散方法。     

梯度向量流的各向异性扩散分析

为了解决梯度向量流力场(gradient vector flow,简称GVF)难以进入目标凹部的问题,提出了一种新的主动轮廓模型外力场——各向异性梯度向量流.GVF的扩散项是各向同性且光滑性强的拉普拉斯算子,它在各个方向的扩散速度相同.拉普拉斯算子根据图像的局部结构可分为沿边界法线和切线方向的扩散,沿切线方向的扩散具有增强边界的作用,而法线方向扩散具有去除噪音、扩散力场的作用.基于分析二者在扩散过程中的作用,提出了一种各向异性梯度向量流扩散方法,切线和法线方向的扩散速度可以根据图像的局部结构自适应地选择.实验结果表明,与GVF相比,所提出的方法考虑了扩散过程中法线和切线方向的不同作用,能够进入细长的凹部,并改进了分割结果.