基于梯度特征的双核非局部均值去噪算法

针对传统非局部均值（NLM）滤波算法中邻域间相似性计算易受噪声干扰的问题，提出了一种基于梯度特征的双核非局部均值滤波算法。通过图像块之间的欧氏距离及梯度特征度量邻域间相似性，采用双核函数代替传统指数核函数计算相似性权值，并通过衡量搜索区域中的邻域块与当前像素邻域的相似程度，对像素点的权值进行重分配，在此基础上，重估像素点去噪值并得到滤波图像。实验结果表明，提出的滤波算法与传统的NLM滤波算法及分别含有高斯核和正弦核的改进NLM滤波算法相比，可以更准确地反映邻域间的相似度，保存图像的细节及边缘信息，从而有效提升图像的去噪效果。     

混合相似性权重的非局部均值去噪算法

针对传统非局部均值(NLM)滤波在噪声标准差较大时,加权欧氏距离不能真实反映邻域块相似度的问题,提出一种新的混合相似性权重的非局部均值去噪算法。首先,利用平稳小波变换的特点对噪声图像进行分解,并利用滤波函数对细节子带进行预去噪处理;然后,根据预去噪图像计算块间相似性参考因子,并使用其替换传统NLM算法中高斯核函数;最后,为使相似性权重更符合人眼视觉系统(HVS)特点,使用基于图像结构感知的块奇异值分解(SVD)方法定义邻域间相似性度量,与传统NLM算法相比能更为真实地反映邻域间相似度。实验结果表明,混合相似性权重的非局部均值去噪算法较传统NLM算法在视觉上能更好地保留纹理细节及边缘信息,而且结构相似度(SSIM)指标较传统NLM算法也有一定提高,在噪声标准差较大情况下具有有效性和鲁棒性。     

一种改进的非局部平均图像去噪算法

传统非局部平均NLM(Non-Local Means)图像去噪算法的像素相似性度量可靠性较差,其关键滤波参数选取与优化值偏差较大。针对上述问题,提出一种改进的NLM图像去噪算法。首先,滤除方法噪声中的噪声分量,保留有用图像信息;然后,联合去噪结果与处理后的方法噪声重新定义NLM算法的相似权函数,更好地利用原图像的信息;最后,采用噪声标准差二次函数的方式设置滤波参数,相比于传统的线性正比方式选取参数,这种选取方式在不同噪声强度下均能获得较优的参数值。对几个标准测试图像的去噪结果表明,提出的改进NLM算法获得了较好的去噪效果,优于相比较的其他几种方法。     

改进权值非局部均值超声图像去噪

目的 超声图像斑点噪声会影响诊断的准确性和可靠性。通过分析超声图像斑点噪声统计模型,结合非局部均值滤波算法,提出一种基于超声斑点噪声模型的改进权值非局部均值（NLM）滤波算法。方法 算法针对超声图像灰度信息对图像进行预处理,利用超声图像斑点噪声模型改进传统NLM算法的权值计算函数,基于图像特征确定最优采样间隔进行下采样,利用改进后的权值计算函数对图像进行NLM去噪处理。结果 分别采用人工合成与真实超声图像对本文算法性能进行测试,并与传统非局部均值滤波算法、非局部总变分（NLTV）等算法进行去噪效果比较,同时采用均方误差、峰值信噪比和平均结构相似性作为滤波算法性能的客观评价指标。本文算法能快速完成超声图像的去噪处理,峰值信噪比较其他算法可以提高0.2 dB以上,可以降低均方误差,提高平均结构相似性,缩短处理时间,并得到较好的图像质量和视觉效果。结论 根据超声图像斑点噪声模型对NLM算法的权值计算函数进行优化,使得NLM图像滤波算法能更好地适用于超声图像的去噪,基于超声斑点噪声模型的改进权值NLM算法相较于其他算法,滤波效果更佳,适合超声图像去噪。     

基于区域划分的非局部均值图像去噪算法的改进

为改善非局部均值(Non-Local Means,NLM)算法的去噪性能,解决NLM算法参数分配以及去噪后图像边缘模糊等问题,对基于区域划分的非局部均值图像去噪算法进行了改进。通过Canny边缘检测算子和形态学膨胀处理对图像进行区域划分,对划分后的不同区域进行参数的调整,并对欧氏距离和权重函数进行改进,提升NLM算法的去噪性能,使去噪后的图像保留更多的细节纹理信息。实验结果表明,该算法相比于传统的NLM去噪算法、参数自适应的NLM算法以及基于转动惯量的改进权重函数的NLM算法,有着更好的峰值信噪比和结构相似度值。     

基于改进的非局部均值去噪算法

非局部均值(Non-Local Means,NLM)利用图像块之间灰度值的欧式距离确定权重,距离越小权重越大。不过,这种权重计算方法忽略了图像块之间的结构相似性。为解决这个问题,提出了一种结合图像结构信息的非局部均值去噪方法。该方法同时利用图像块之间的灰度距离、结构相似性来确定权重。实验结果表明该方法在PSNR、SSIM标准下均优于NLM及其一些改进算法。     

邻域加窗的非局部均值CT成像去噪方法

为了进一步提高CT图像的质量以利于工业CT图像后处理,对CT成像过程中高斯噪声的去除方法进行了研究。针对NLM算法的不足,提出了一种基于邻域加窗的非局部均值CT成像去噪方法。主要是对CT投影图像数据采用非局部均值技术中相似性计算不准确的问题进行改进,在计算相似性权值时加上高斯窗函数。与其他去噪方法进行对比实验。实验结果表明：采用了邻域加窗非局部均值去噪方法,比其他的去噪方法效果更好。基本满足在CT成像去噪的同时更好地保留工件的细节信息的要求。     

一种改进的非局部均值算法

针对传统非局部均值算法中权值分配不合理以及邻域之间相似性判断不准确的问题,利用新余弦函数与高斯核函数结合对核函数进行改进;引入邻域相似函数对图像邻域灰度矩阵间的相似性进行度量,使得算法中权值的分配问题得到明显改善。通过PSNR与直方图实验结果表明,在不同的噪声影响下,改进的非局部均值算法在去噪性能上有显著提升。     

连续子邻域内的鲁棒双边滤波

提出一种连续子邻域内的鲁棒双边滤波算法(Robust Bilateral Filtering)。首先,利用自适应区域生长方法在图像局部部域中分割出种子像素的连续子部域;然后,在该连续子部域中采用改进的双边滤波算法对种子像素值进行平滑处理。为了提高算法的鲁棒性能,类似非局域均值滤波算法(Non-Local Means Filtering),以像素空间临近度和像素局部窗口相似度定义该滤波器核函数。算法结合了双边滤波和非局域均值滤波的优点,且在连续子部域内进行去噪处理相对可获得更为合理的图像效果。仿真实验表明,该算法具有良好的去噪效果,同时较好地保留了图像的细节特征。     

基于马氏距离的改进非局部均值图像去噪算法

通过对原非局部均值(NLM)图像去噪算法进行改进,提出一种利用马氏距离作为衡量图像像素点相似性的非局部均值图像去噪算法.首先针对样本空间中马氏距离不稳定的特点计算特征空间中的马氏距离;然后对图像数据进行相关性分析和降维处理,提取数据主成分,简化特征空间中马氏距离的计算方法;最后利用此马氏距离生成高斯加权核函数,对图像进行去噪.采用一系列加有噪声的典型图像对文中算法进行实验,证明了该算法可获得比原NLM图像去噪算法更好的去噪效果;利用多组数据对文中算法中的滤波参数h进行分析,得到噪声方差与滤波参数h的关系式,可以获得接近于改进图像去噪算法的最佳去噪性能.     

一种新的ASL图像去噪方法研究

动脉自旋标记（ASL）MR图像信噪比低,需要重复采集多次以获得高质量的血流（CBF）图。临床中通常使用3D高斯滤波降低噪声但效果不佳。鉴于此,提出了新的基于非局域均值滤波（NLM）的ASL图像去噪方法,利用图像内部块相似度加权,降低噪声并提高血流图的计算精度。实验证明：与高斯滤波的结果比较,采用新方法得到的血流图和真实结果更接近,实现了在较少采集次数的情况下,得到精确的血流图像的目标。     

基于图像分割的非局部均值去噪算法

针对传统非局部均值（NLM）算法的滤波参数非自适应及去噪后边缘易模糊的缺点,提出一种基于图像分割的非局部均值去噪算法。该算法分为两个阶段：第一阶段根据噪声大小及图像纹理自适应确定滤波参数的值,并采用传统非局部均值算法得到去噪结果图;第二阶段根据像素点方差的不同,将该去噪结果图分为细节区域和背景区域,再对属于不同区域的图像块分别去噪,同时为了更有效地去除噪声,还采用了反向投影的方式,充分利用了第一阶段方法噪声中残留的结构信息。实验结果表明,与传统非局部均值算法及其三种改进算法相比,所提算法的峰值信噪比（PSNR）及结构相似性（SSIM）更高,纹理细节和边缘结构更完整,图像更清晰,本真信息保留更完整。     

基于多尺度快速非局部平均滤波的超声图像去斑算法

超声成像因其便捷、廉价、无辐射等优点被广泛应用于临床诊断中,然而图像中的斑点噪声可能对临床诊断或后续图像分析产生不利影响。作为一种典型的去噪技术,在利用非局部平均滤波（NLMF）对超声图像进行去斑时,会存在时耗高、滤波参数不易设置等不足,因此,提出一种多尺度快速非局部平均滤波（MF-NLMF）算法用来去除超声图像的斑点噪声。首先提出快速非局部平均滤波（F-NLMF）算法,利用互相关滤波技术减少运算时耗;接着设置多种窗口参数获得多幅去斑结果,而模型参数值可根据窗口尺寸自适应调节;最后将多幅去斑结果进行融合得到最终的去斑图像。实验结果表明：在相同实验条件下,与传统NLMF算法相比,F-NLMF算法的运算时间至少减少了96.04%;而MF-NLMF算法与迭代贝叶斯非局部均值滤波（IBNLMF）等算法相比,去斑图像的峰值信噪比（PSNR）值、特征相似度测度（FSIM）值、对比度噪声比（CNR）和信噪比（SNR）分别提高了0.73 dB、0.011、0.000 5、0.001 6以上。     

基于纹理指示图的非局域去噪改进算法

非局域均值算法（NLM）是一种有效的去噪算法,能够在去噪的同时充分保护图像纹理信息。但是在像素的平滑中,权重分配过度依赖像素块相似性,缺乏其他更有效信息的指导,另外原算法计算量过大也是制约其应用的一个瓶颈。提出了一种基于图像纹理指示图的NLM快速改进算法TNLM。该指示图利用二维DCT变换对图像每一个像素为中心的小块进行分析,获得全图像素的纹理重要性指示图,将该指示图引入到传统NLM算法以改进去噪效果。同时,也对算法进行加速优化,通过改进的积分图技术、快速傅里叶变换和块预选技术,提高了算法的速度。实验证明,该算法的处理效果和速度都优于传统算法。     

基于贝叶斯非局部平均滤波的超声图像斑点噪声抑制算法

超声成像是现代医学影像学最重要的诊断技术之一。然而,由于乘性斑点噪声的存在,使得超声成像的发展受到了一定的限制。针对这种问题,提出了一种贝叶斯非局部平均（NLM）滤波算法的改进策略。首先,运用贝叶斯公式推导出适应于超声图像斑点噪声模型的非局部平均滤波器,由此引出了两种图像块之间距离计算的方式——Pearson距离和根距离;其次,为了减轻计算负担,在非局部区域中选取相似图像块时采用图像块预选择的方式来加速算法;另外,根据多次实验,总结出了一种滤波参数和噪声方差的关系,实现了参数的自适应;最后,利用Visual Studio和OpenCV实现了算法,使得程序的运行时间大幅缩短。为了评估所提算法的去噪性能,在幻影图像和真实超声图像上进行了实验,结果表明：与现有的一些经典算法相比,该算法在去除斑点噪声的表现上有很大提升,并且在保留图像边缘和结构细节方面取得了令人满意的结果。     

On the comparison of different kernel functionals and neighborhood geometry for nonlocal means filtering

The present work proposes a review and comparison of different Kernel functionals and neighborhood geometry for Nonlocal Means (NLM) in the task of digital image filtering. Some different alternatives to change the classical exponential kernel function used in NLM methods are explored. Moreover, some approaches that change the geometry of the neighborhood and use dimensionality reduction of the neighborhood or patches onto principal component analysis (PCA) are also analyzed, and their performance is compared with respect to the classic NLM method. Mainly, six approaches were compared using quantitative and qualitative evaluations, to do this an homogeneous framework has been established using the same simulation platform, the same computer, and same conditions for the initializing parameters. According to the obtained comparison, one can say that the NLM filtering could be improved when changing the kernel, particularly for the case of the Tukey kernel. On the other hand, the excellent performance given by recent hybrid approaches such as NLM SAP, NLM PCA (PH), and the BM3D SAPCA lead to establish that significantly improvements to the classic NLM could be obtained. Particularly, the BM3D SAPCA approach gives the best denoising results, however, the computation times were the longest.

     

结合加权核范数与全变分的图像二级去噪

为提升图像去噪后的视觉感受,提出一种加权核范数最小化（WNNM）结合全变分（TV）的二级图像降噪方法。首先对含噪图像进行TV基础去噪,其次用噪声图像与基础去噪结果图做差分运算,并对差分后的结果自适应维纳滤波,然后将滤波后图像与基础TV降噪图像叠加,利用块匹配做相似补丁收集,最后运用加权核范数最小化进行二次去噪,得到最终降噪图像。通过与原WNNM、三维块匹配去噪（BM3D）、漏斗自相似非局部去噪（FNLM）方法对比,该方法不仅对平滑区域有较优的降噪效果,同时处理了漏斗自相似非局部去噪与BM3D在高噪声情况下带来花斑与假条纹状况,并且使结构纹理信息最大化相似。     

A New Poisson Noise Filter Based on Weights Optimization

We propose a new image denoising algorithm when the data is contaminated by a Poisson noise. As in the Non-Local Means filter, the proposed algorithm is based on a weighted linear combination of the observed image. But in contrast to the latter where the weights are defined by a Gaussian kernel, we propose to choose them in an optimal way. First some “oracle” weights are defined by minimizing a very tight upper bound of the Mean Square Error. For a practical application the weights are estimated from the observed image. We prove that the proposed filter converges at the usual optimal rate to the true image. Simulation results are presented to compare the performance of the presented filter with conventional filtering methods.