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专利号: 2018108204772
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自适应非局部总变分的图像去噪方法,包括以下步骤:

(1)构建NA-NLTV模型:

其中,Ω表示恢复图像u或含噪图像u0的整个图像区域,变量x表示图像中的一个像素点, 是正则项, 保真项,λ1(x)为根据含噪图像u0计算得到的自适应平衡函数,用来调节NA-NLTV模型中正则项与保真项之间的平衡关系,具体为:

其中,变量y、x表示图像的像素点,θ1为函数λ1(x)的值域范围参数,λ1(x)∈(0,θ1);Ω1是以含噪图像u0中的点x∈Ω为中心的大小为s1×s1的区域,ω1(x,y)为含噪图像u0中的像素点x与像素点y间的非局部像素相似度权重;

式(1)中的正则项具体为:

式(3)中的u(y)、u(x)分别表示图像u在像素点y、x处的灰度值;

(2)利用构建NA-NLTV模型对输入的含噪图像u0进行第一次去噪,即求解NA-NLTV模型,输出恢复图像u1。

2.如权利要求1所述的自适应非局部总变分的图像去噪方法,其特征在于,含噪图像u0中的非局部像素相似性权重ω1(x,y)具体为:其中,x和y表示图像中的二个像素点,变量x表示当前像素点,变量y表示以x为中心、大小为s1×s1的搜索窗口内的一点,ω1(x,y)是图像u0中的两个像素点x和y间的非局部像素相似度权重, 表示含噪图像u0中以x为中心、大小为n1×n1的图像块和以y为中心、大小为n1×n1的图像块之间的高斯加权距离, 表示求和范围是以x或y为中心的n1×n1邻域内的每一像素点,共n1×n1项, 是标准差为σ1的高斯核,h1是权重函数ω1(x,y)的常数参数。

3.如权利要求1所述的自适应非局部总变分的图像去噪方法,其特征在于,在获得恢复图像u1后,计算u1中的两个像素点x和y的新的非局部像素相似度权重ω2(x,y),并且基于ω2(x,y)再次建立含噪图像u0的NA-NLTV模型,利用再次建立的NA-NLTV模型对含噪图像u0进行第二次去噪,输出最终恢复图像u2.。

4.如权利要求3所述的自适应非局部总变分的图像去噪方法,其特征在于,所述对含噪图像u0进行第二次去噪,包括:首先,计算恢复图像u1的非局部像素相似性权重ω2(x,y):

其中, 表示含恢复图像u1中以x为中心、大小为n2×n2的

图像块和以y为中心、大小为n2×n2的图像块之间的高斯加权距离, 表示求和范围是以x或y为中心的n2×n2邻域内的每一像素点,共n2×n2项, 是标准差为σ2的高斯核,h2是权重函数ω2(x,y)的常数参数;

然后,根据计算的非局部像素相似性权重ω2(x,y)计算自适应平衡函数λ2(x):其中,θ2为函数λ2(x)的值域范围参数,λ2(x)∈(0,θ2);Ω2是以恢复图像u1中的点x∈Ω为中心的大小为s1×s1的区域;

最后,将自适应平衡函数λ2(x)代替式(1)所示NA-NLTV模型中的λ1(x),同时在计算时,用ω2(x,y)去代替式(3)的ω1(x,y);经计算,输出恢复图像u2。

5.如权利要求1~4任一项所述的自适应非局部总变分的图像去噪方法,其特征在于,对u0第一次去噪时,利用split-Bregmant数值迭代算法对NA-NLTV模型进行求解。

6.如权利要求5所述的自适应非局部总变分的图像去噪方法,其特征在于,在求解NA-NLTV模型之前,设置第一次去噪时利用的NA-NLTV模型的搜索窗口大小s1×s1,邻域窗口大小n1×n1,权重函数参数h1、σ1,自适应平衡函数λ1(x)值域范围参数θ1,split-Bregmant数值迭代算法中辅助变量及常数参数。

7.如权利要求4所述的自适应非局部总变分的图像去噪方法,其特征在于,第二次去噪时,利用split-Bregmant数值迭代算法对NA-NLTV模型进行求解。

8.如权利要求7所述的自适应非局部总变分的图像去噪方法,其特征在于,在求解NA-NLTV模型之前,设置第二次去噪时利用的NA-NLTV模型的搜索窗口大小s2×s2,邻域窗口大小n2×n2,权重函数参数h2、σ2,自适应平衡函数λ2(x)值域范围参数θ2,split-Bregmant数值迭代算法中辅助变量及常数参数。