NLM去噪理解

2021-09-12 07:06:37 字數 962 閱讀 6262

參考**:a non-local algorithm for image denoising

參考部落格:

內含**)、彩色影象**)

對於影象,我們設 v(i) = u(i) + n(i),其中 v(i)為帶雜訊的所觀測到的影象,u(i)為真實不帶雜訊的影象,n(i)是畫素點 i 的雜訊擾動。

如下給出乙個帶雜訊的影象:

其中 i 表示影象中畫素點的位置,i 代表影象中各個畫素點的集合,v(i) 代表畫素點 i 位置所對應的值。

影象去噪公式:

該式表示對v這個影象中的i點進行nlm去噪。其中w(i,j)為權重,表示畫素點i和畫素點j之間的近似度,越相似,值越大,且w(i,j)∈[0,1]且∑w(i,j)=1。

那麼接下來就是求解w(i,j)這個權重矩陣的問題了。其核心問題是判斷畫素點i和畫素點j之間的相似度,文中提出的方法是以畫素點i和畫素點j為中心點,取乙個領域(該區域稱之為相似塊比較區域,一般取7x7),計算這個領域裡,各個點之間的畫素值的高斯加權歐式距離。

其中w(i,j)公式如下:

其中整體與高斯平滑相似,高斯平滑是直接對影象的值進行加權,而這個是對兩個影象對應位置的歐式距離的平方進行加權。然後再進行歸一化的操作。

此外畫素點的相似性比較一般不在全圖進行,而是取乙個搜尋區域,該搜尋區域一般取21x21。

總而言之,non-local-mean的具體操作為以下幾個步驟:

1.確定搜尋塊的大小(一般21x21),確定相似度比較塊的大小(一般7x7)。

2.一般會將影象進行外擴方便進行塊之間的比較。首先在搜尋塊內取第一點,然後取該點j為中心的比較塊與影象內的第一點i為中心的比較塊進行求w(i,j)。

3.反覆取搜尋塊下乙個點j重複2操作,直至遍歷完搜尋塊的點為止進入下一步。

4.將最大權重賦值給點i,並進行權重歸一化,然後通過nl[v](i)得到新影象第一點的畫素值。

5.取原影象第二點i,重複2操作。直至遍歷完影象,得到一副新的影象為止。

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