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专利号: 2021114060972
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于改进密度峰值聚类的信号依赖噪声参数估计方法,其特征在于:具体包括以下步骤:

步骤一、使用滑动窗口从含有噪声的原始图像中提取若干个大小相同的样本;针对每个样本计算其均值、熵和梯度,作为样本的特征数据;所有样本的特征数据进行归一化处理后组成特征数据集X;

步骤二、针对特征数据集X计算下列参数:①特征数据xi与其他特征数据间的欧式距离dij:dij=||xi‑xj||                             (1)②特征数据xi的局部密度ρi:③特征数据xi与最近的密度更高特征数据的距离δi:④特征数据xi与最近的密度更低特征数据的距离θi:其中,xi、xj∈X,dc为截止距离,截止距离的大小为将所有特征数据间的距离按升序排列后1%~2%处的值;

步骤三、根据步骤二的计算结果划分特征数据xi的相对密度比较范围ηi并计算其相对密度ρi′:

ηi=max(θi,δi)                         (5)其中,Ni是相对密度比较范围ηi内的特征数据个数; 表示特征数据xj的权重;

步骤四、使用步骤三得到的特征数据xi的相对密度ρi'替换局部密度ρi,根据公式(3)重新计算特征数据xi与最近的密度更高特征数据的距离δi;然后计算特征数据xi的聚类值γi:

γi=ρi'·δi                            (7)对计算得到聚类值γi按降序排序,选取聚类值最高的两个特征数据作为聚类中心进行聚类,然后输出每个特征数据对应的簇标签,完成聚类过程;

步骤五、根据步骤四的聚类结果,计算弱纹理样本的估计像素水平 与噪声方差其中,N为样本的边长,wk表示弱纹理样本的索引,B_weak_n是弱纹理样本的数量,Iwk(m,n)表示弱纹理样本Iwk第m行、第n列的像素值大小; 是弱纹理样本的最小方差方向向量,与协方差矩阵CP的最小特征值相关:步骤六、将原始图像中的噪声配置为泊松‑高斯噪声模型,则原始图像中(p,q)位置的2

总体噪声方法σ(p,q)为:

2

σ(p,q)=ax(p,q)+b                        (11)其中,x(p,q)表示原始图像中(p,q)位置的无噪声像素值;a、b为噪声参数;利用最小二乘法拟合弱纹理样本Iwk的像素值‑噪声方差估计对 得到原始图像噪声参数的估计值 和

2.如权利要求1所述基于改进密度峰值聚类的信号依赖噪声参数估计方法,其特征在于:步骤一种使用大小为16*16的滑动窗口,按照从上到下、从左到右的顺序,每次滑动一个像素点的距离,从含有噪声的原始图像中提取若干个大小为16*16的样本。

3.如权利要求1或2所述基于改进密度峰值聚类的信号依赖噪声参数估计方法,其特征在于:针对每个样本计算其均值mean、熵entropy和梯度grad,作为样本的特征数据:其中,gray表示灰度值的大小,p(gray)表示灰度值为gray的概率;W、H分别为样本的宽度与高度,pw,h表示样本中(w,h)位置的像素值。