基于多分辨率和过完备变换的数字图像降噪方法及系统

摘要

一种基于多分辨率和过完备变换的数字图像降噪方法及系统，通过在多分辨率分解和合成过程中，采用图像平滑和降采样将噪声图像分解为多分辨率金字塔结构，采用图像升采样逐阶将滤波降噪的图像映射回前一阶图像并获得最终降噪图像；在每阶分辨率下根据边缘检测和区域划分的结果采用不同的变换块大小进行过完备变换，经阈值滤波和逆变换后，将像素加权合成得到每一阶的降噪图像。本发明在多个分辨率下对图像进行分析能探究噪声的空间域相关性，从而更有效的消除噪声；在边缘探测的指导下区分边缘区域和平滑区域以使用不同块大小的标准正交变换，从而在保护边缘特征的前提下，进一步扩大图像空间信息的局部考察范围以消除噪声。

主权项

1.一种基于多分辨率和过完备变换的数字图像降噪系统，其特征在于，该系统包括：图像平滑模块，图像降采样模块，图像升采样模块，边缘检测和区域划分模块，过完备标准正交变换模块，统计分析建模和滤波模块，逆变换和像素合成模块；该系统在多分辨率分解和合成过程中，采用图像平滑模块和图像降采样模块将噪声图像分解为多分辨率金字塔结构，采用图像升采样模块逐阶将滤波降噪的处理映射回前一阶图像并获得最终降噪图像；在每阶分辨率下，根据边缘检测和区域划分模块的区分结果，过完备标准正交变换模块采用不同的变换块大小进行过完备标准正交变换，再通过统计分析建模和滤波模块进行阈值滤波，再经由逆变换和像素合成模块进行逆变换后，将像素加权合成得到每一阶的降噪图像；其中，在多分辨率分析的第s阶，输入图像I_s经过图像平滑和图像降采样模块得到第s+1阶输入图像I_s+1；第s+1阶降噪图像减去第s+1阶输入图像I_s+1，然后升采样并与第s阶输入图像I_s相加，即是把第s+1阶的降噪图像映射到第s+1阶的待处理图像I_s之上；对相加后的结果进行过完备变换加权滤波，得到第s阶降噪图像当s>0时，继续反馈给第s-1阶进一步处理；当s=0时，即是最终的降噪图像；其中，所述的过完备标准正交变换的变换块大小根据边缘检测和区域划分模块的判定调节，对判定为边缘特征的像素点进行的过完备变换使用小的变换块，对判定为平滑特征的像素点进行的过完备变换使用大的变换块。