激光主动探测图像散斑自适应滤波抑制方法研究

激光主动照明成像具有作用距离远、系统分辨率高、可在低照度背景等复杂环境下获取目标图像等优点,但探测图像会受散斑噪声干扰.把高斯滤波、均值滤波和自适应滤波方法分别应用到仿真实验中进行散斑噪声抑制,实验表明:与高斯滤波和均值滤波相比,自适应滤波能有效抑制图像噪声,保留图像的边缘和细节信息.利用自适应滤波方法对获取的单帧和多帧累加平均的激光主动探测图像进行散斑抑制实验,使用散斑对比度进行定量分析,结果表明多帧短曝光图像累加平均可有效抑制图像的散斑噪声,自适应滤波可进一步降低图像的散斑噪声.     

基于深度学习的剪切散斑干涉条纹图滤波方法

剪切散斑干涉技术作为一种非接触式的高精度光学全场测量方法,可以对复合材料内部缺陷进行无损检测,但所得的相位条纹图中包含大量散斑噪声,会对检测结果和精度产生严重影响。为此,提出了一种基于无监督图像风格转换模型（CycleGAN）的相位条纹图滤波方法。该方法将剪切散斑干涉技术获取的原始噪声相位条纹图通过网络训练转换为理想无噪声条纹图,从而实现对相位条纹图中噪声的滤除。实验结果表明,所提方法能够实现对噪声的高效滤除,滤波图像边界清晰、对比显著,且运行时间明显优于其他方法,仅需30 ms左右便能实现条纹图的高质量滤波,符合动态无损检测的发展需求,为相位条纹图的噪声滤除提供了新的思路。     

激光雷达主动偏振图像散斑抑制算法

针对激光主动偏振图像的散斑去除问题,提出了一种基于异向扩散的冲击各向异性滤波模型。该模型融合了冲击滤波器和小核值相似区算法,利用小核值相似区算法提取偏振图像边缘,减少了噪声对边缘检测的影响;针对不同的图像区域,自动调整冲击滤波器的系数,使得该算法既能保持图像边缘,又可以很好地抑制图像的散斑。使用八方向一阶差分估计小核值相似区算法的门限,门限估计更加准确;迭代终止条件采用完全散射区域的平均绝对误差作为标准,使得迭代次数更加合理。通过对比等效视数和边缘保持指数可见,冲击各向异性滤波算法的散斑抑制能力和边缘保持能力与传统的Lee和SRAD模型相比更加有效。     

基于模糊逻辑的指纹图像增强滤波

本文提出了一种新的基于模糊逻辑技术的指纹图像增强滤波器，通过模糊边缘判别器在对任一像素点属于边缘的程度进行模糊软判决的同时完成边缘检测，并针对指纹图像的平滑区域和边缘区域分别采用不同的模糊规则进行增强滤波。实验结果表明这种滤波器在图像的平滑区域具有好的滤波性能，对于边缘区域，则能够在保持边缘细节的同时滤除噪声。     

基于数学形态学的图像形态滤波

文中定义了多结构元素腐蚀、膨胀、开、闭四种多结构元素数学形态学滤波器,讨论了它们的性质和滤波性能,指出多结构元素腐蚀滤波和膨胀滤波在噪声滤除,尤其是滤除附着在目标图像边缘上的噪声方面优于多结构元素开、闭滤波;多结构元素开滤波和闭滤波在目标图像的细节保护方面则优于多结构元素的腐蚀滤波和膨胀滤波;多结构元素的腐蚀、膨胀、开、闭滤波在细节保护方面均优于单一结构元素的开、闭滤波。最后根据形态学表示理论给出了基于多结构元素的数学形态学滤波器设计方法。     

一种基于图像结构保持降低SAR图像斑点噪声的非局部均值滤波

本文提出一种针对合成孔径雷达（SAR）图像保持结构的斑点去除（SPSR）非局部均值滤波算法,它基于图像的非局部自相似性。该SPSR算法的独特之处在于对相似结构中像素的辨识度强,因此可在散斑滤除的过程中避免图像模糊。为缓解散斑噪声对相似性测量的影响,两级过滤方案引入其中。滤波的第一阶段旨在得到一个结构相似性更精确的相似值,然后依据相似度大小对这区域实施强度不一的扩散滤波。与传统滤波器相比,该算法大大提高了散斑滤除的性能,同时,图像的结构保持更完好。     

基于PCNN噪声检测的两级脉冲噪声滤波算法

为有效滤除图像中严重脉冲噪声干扰,提出了一种基于改进型脉冲耦合神经网络(PCNN)噪声检测的两级脉冲噪声滤除算法。该算法首先利用PCNN同步脉冲发放特性区分定位噪声点和信号点位置,其次根据噪声点局部邻域信息对噪声进行第1级自适应滤波,然后再利用具有保护边缘细节特点的多方向信息中值滤波器(MF进行第2级辅助滤波。实验结果表明,该算法在噪声检测中无需设定检测阈值,噪声检测精度较高;在去噪过程中不但有效滤除噪声干扰,而且能很好地保护图像边缘细节等信息,具有较好的主观视觉效果和客观评价指标,比传统MF及其它相关算法有更优的滤波性能,去噪能力强、信噪比高和适应性好,特别是对受严重噪声污染的图像,显示了更大的优越性。     

EMCCD图像自适应模糊中值滤波算法研究

针对电子倍增CCD（EMCCD）图像噪声密度随着增益的变化而变化,提出了一种基于噪声点检测的自适应模糊中值滤波算法。该算法由模糊滤波模块和自适应模块两部分组成。首先,该算法对滤波窗口内的中心点进行噪声检测;然后对检测为噪声的像素点引入双阈值,并根据引入的阈值和滤波窗口内的中值建立噪声点的模糊隶属函数,根据模糊隶属函数对噪声点进行滤波处理后输出;最后采用自适应模块调整待处理图像的像素。仿真及实验结果表明,新算法不仅能够有效地将图像中的噪声去除,而且很好地保护了图像中的细节和边缘,PSNR比传统的自适应中值滤波算法平均提高了15 dB以上;该算法在低噪声密度情况下性能明显好于其他中值滤波器,在高噪声密度情况下性能也比较稳定。     

同态非局部滤波在激光主动成像散斑抑制中的应用研究

传统的激光主动成像散斑抑制方法中,局部单像素滤波和变换域滤波难以取得良好的抑制效果,同时容易导致边缘展宽,对图像信息造成破坏。鉴于非局部滤波对加性噪声的优异去噪性能,本文研究了三种具有代表性的非局部滤波方法,并使用半导体泵浦固体脉冲激光器搭建主动成像系统,进行散斑噪声抑制性能的比较。实验表明,采用同态FMPatchGP不仅能够有效抑制散斑噪声,而且能很好地保持边缘信息,同时满足实时性处理的要求,在激光主动照明系统中具有良好的应用前景。     

激光成像系统图像散斑抑制算法比较

CO2激光相干成像系统具有分辨率高、抗干扰能力强、能三维成像等特点,但其所成图像易受到散斑噪声的污染造成分辨率下降,因此研究适用于此成像系统图像散斑噪声抑制的算法具有重要的实用价值。文中对常用的噪声抑制算法:中值滤波、同态均值滤波和Lee滤波进行了介绍,并将其应用于CO2脉冲激光相干成像系统图像的散斑噪声抑制处理,比较了三种算法的处理结果。结果表明,采用小窗口、不迭代Lee滤波进行处理时,既明显抑制了散斑噪声,又有效保持了图像的边缘信息,所以用它进行激光成像系统图像散斑噪声抑制处理是合适的。