基于概率模型的图像去噪算法研究

【摘要】图像噪声常出现在图像采集、传输过程中，对人们信息的获取产生了极大的影响，而图像去噪则是图像还原的研究热点问题。随着科技的发展，图像去噪越来越受到人们的关注，许多去噪算法和模型被相继提出。针对高斯噪声和椒盐噪声，本文提出了一种新的基于概率模型的图像模型，并在此基础上提出了有效的图像去噪算法，实现了噪声图像的滤波处理。第一章中阐述了图像处理的研究背景以及几种常见的图像处理技术。同时,介绍了去噪领域的研究背景以及噪声的分类，并重点描述了高斯噪声和椒盐噪声的特点。最后，本章详细介绍了主观评价和客观评价这两种图像质量评价方法的特点以及分类等，为图像质量的优劣提供了评价依据。第二章首先介绍了现阶段存在的几种去噪方法，并对比、阐述了它们的优缺点。然后简明扼要的介绍了概率模型的概念以及它在图像去噪方面的重要作用。而且，本章介绍的几种图像去噪算法均属于基于概率模型的方法，足以说明概率模型在图像去噪中有着广泛的应用。接着，文中对概率分布中几种常用而且重要的概率分布进行了详细的说明。本章的主要作用是通过介绍常用的去噪算法，与本文下面要提出的新的去噪方法作对比。同时，引入概率模型这一内容，为后文提出基于概率模型的去噪算法做铺垫。第三章首先介绍了隐式狄利克雷分布模型（LatentDirichletAllocation,LDA）的具体内容，在此基础上接着提出新的模型——隐式图像块模型(LatentPatchModel,LPM)。该模型是基于主题模型提出的，是LDA模型在图像处理方向的应用。它通过在图像上建立有效的“主题”层,克服了传统图像处理中出现的只能针对单个任务的“视觉单词”的不足。LPM模型通过对图像内容的描述，有助于对图像结构特征的理解，而且利于图像任务的处理。第四章实现了把LPM模型应用于图像去噪领域的过程。本章提出了一种新的图像去噪算法——基于多次估计的LPM图像去噪算法（MELPM），它属于基于概率统计分布模型的方法。文中对该算法的实现过程进行了详细的说明：针对高斯白噪声，对图像采用聚类，通过多次参数估计获取概率分布参数，从而计算多次估计期望值的平均得到结果。同时文中通过仿真实验来验证LPM模型的有效性，它对于纹理较少的图像有着十分优异的结果。第五章介绍了MEPLM对于椒盐噪声的应用。首先文中介绍了椒盐噪声的形成背景以及噪声模型，同时简单概括了相关的椒盐噪声滤除的算法。在这一基础下提出了针对椒盐噪声的改进的MELPM算法。算法中考虑到椒盐噪声与图像像素点的相互独立性，仅对噪声点进行处理，再次验证了LPM模型的有效性。
【作者】付友苹；
【导师】李文辉；
【作者基本信息】吉林大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】图像处理；图像去噪；概率模型；LPM；椒盐噪声；

【参考文献】
[1]苏晓.六阶具有阻尼项的Boussinesq方程的Cauchy问题解的存在性和渐近性[D].郑州大学,基础数学,2013,硕士.
[2]陶莉莉.国际短期资本在中国的表现及作用机制研究[D].苏州大学,金融学,2003,硕士.
[3]范文贵.数学探究学习内涵与策略研究[D].华东师范大学,2005.
[4]李书卉.分布式计算中的数据传输与管理的研究与实现[D].大连理工大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[5]刘娜.冻融损伤混凝土单调及重复荷载下应力—应变关系试验研究[D].西安建筑科技大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[6]于玲.基于差距理论构建的一个危机反应模式——以美国9.11危机反应为例[D].对外经济贸易大学,外国语言学及应用语言学,2004,硕士.
[7]王基渊.薄含水层黄河谷地地下水高效取水方式研究[D].长安大学,水文学及水资源,2013,硕士.
[8]李允.SOCS-3基因沉默对哮喘小鼠气道炎症的影响[D].吉林大学,病理学与病理生理学,2013,硕士.
[9]万瑶.无线电定位技术的研究[D].中北大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[10]廖丹.绿茶多酚对高脂饮食大鼠HMGCS2表达的影响[D].华中科技大学,营养与食品卫生学,2013,硕士.
[11]彭凯,孙海法,周泳宏.创新内在知识过程特征:领导风格与研发团队创新类型匹配机制研究[J].科技进步与对策.
[12]杨舒航,董媛媛.2013年中国互联网治理研究四大议题[J].青年记者,2014,17:22-23.
[13]孙爱雪.正误样例学习对小学三年级学生错别字的影响[D].沈阳师范大学,发展与教育心理学,2014,硕士.
[14]董士波.火星表面障碍识别与规避方法研究[D].哈尔滨工业大学,飞行器设计,2013,硕士.
[15]刘信.丽江地区初级中学民族传统体育课程实施与对策研究[D].云南师范大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[16]李松.新形势下农村基层党建研究[D].河海大学,马克思主义理论与思想政治教育,2004,硕士.
[17]孙晓光.大庆地区农业产业化模式问题研究[D].吉林大学,农业推广,2012,硕士.
[18]李虹.第三方物流企业的运作管理研究[D].重庆大学,2003.
[19]吴建民.六方氮化硼纳米材料的功能化及其应用[D].山东大学,2012.
[20]范瑞芳.中国人物画写生教学探究[D].内蒙古师范大学,美术学,2012,硕士.
[21]齐法琳,胡双庆,刘建瑞.枝城长江大桥长期安全监测系统的设计[J].中国铁路.2007(11)
[22]王金伟,刘光杰,戴跃伟,王执铨.基于内容分类的乘性水印最优检测[J].控制与决策,2006,04:371-375.
[23]朱鸿巍.CAD/CAM/Robotic一体化石材雕刻系统研制与实验研究[D].厦门大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[24]王云飞.涉农职务犯罪实证研究[D].黑龙江大学,法律,2012,硕士.
[25]张瑞清,孙振钧,王冲,葛源,李云乐,乔玉辉,庞军柱,张录达.西双版纳热带雨林凋落叶分解的生态过程Ⅰ.凋落叶分解动态[J].植物生态学报,2006,05:780-790.
[26]林瀛瀛.响应式设计技术在视频网站开发中的应用[D].东华大学,计算机技术（专业学位）,2014,硕士.
[27]杨敏齐,王国芳,秦幸娜.时间管理倾向与成就动机对大学生适应性的影响[J].心理研究,2014,03:86-90.
[28]赵小慧.农村建设用地法律制度研究[D].长安大学,经济法学,2014,硕士.
[29]陈水钫.去甲斑蝥素—聚乙二醇—聚已内酯嵌段共聚物胶束的研制[D].南方医科大学,药剂学,2012,硕士.
[30]贾洁姝.电控全息可变焦透镜的性能研究[D].哈尔滨工业大学,光学,2013,硕士.
[31]钱绍新.油气层速度计算方法的研究[J].石油地球物理勘探,1983,01:67-73.
[32]曹丽娟.在生物学科中开发初中学生多元智能的研究[D].华东师范大学,课程与教学论,2004,硕士.
[33]刘伟.美术馆公共性空间研究[D].中央美术学院,建筑设计及其理论,2012,硕士.
[34]张翼西.四川攀西地区上新世—早更新世昔格达原型湖盆性质研究[D].中国地质大学（北京）,构造地质学,2013,硕士.
[35]孙平鑫.自应力轻骨料钢管混凝土柱抗火性能研究[D].宁波大学,结构工程,2013,硕士.
[36]金秀昌.汉韩辅音对比与韩国学生辅音偏误纠正[D].黑龙江大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[37]王琦.现代汉语“P是P，Q”格式多维考察[D].吉林大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[38]郇兴建.利用猪骨制备天然肉味香精的研究[D].南京农业大学,食品科学,2012,硕士.
[39]曾梦晨.中国传统元素在现代家具设计中的运用[D].贵州师范大学,工业设计工程,2014,硕士.
[40]高飞,梅凯城,张元鸣,卢书芳,肖刚.基于优先数系的产品族型谱规划模型[J].计算机集成制造系统,2015,03:571-575.
[41]姜璐.基于源头提质的可燃固体废物流化床燃烧利用研究[D].沈阳航空航天大学,安全技术及工程,2013,硕士.
[42]彭陈.船舶溢油清污赔偿的线性评估模型研究[D].大连海事大学,船舶与海洋工程,2012,硕士.
[43]韦磊.质子治疗前后CT对原发性肝癌的评判对比[D].泰山医学院,影像医学与核医学,2012,硕士.
[44]罗玛.我国消费者知情权法律保护研究[D].兰州大学,经济法（专业学位）,2013,硕士.
[45]郜传厚,渐令,陈积明,孙优贤.复杂高炉炼铁过程的数据驱动建模及预测算法[J].自动化学报,2009,06:725-730.
[46]王楠.基于聚类的全文检索系统后处理[J].情报杂志,2005,01:112-114.
[47]刘林.草鱼出血病病毒vp6核酸疫苗和亚单位疫苗的免疫效果研究[D].苏州大学,生物化学与分子生物学,2012,硕士.
[48]王洋.石油开采企业供应链系统风险管理方法研究与实践[D].天津大学,物流工程,2013,硕士.
[49]刘靖.外汉教材中语气词“啊”的编写与教学思考[D].苏州大学,汉语国际教育（专业学位）,2014,硕士.
[50]毕秋燕.李清照词的量词修辞研究[D].扬州大学,汉语言文字学,2011,硕士.