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第5章圖像噪聲

主講：李紅蕾復(fù)習(xí)下次分享內(nèi)容噪聲的概念通過攝像頭、傳感器等設(shè)備采集到的圖像往往并不能直接用于圖像增強(qiáng)和高級分析處理，主要原因就是噪聲的干擾。那么什么是噪聲呢？圖像噪聲的概念圖像噪聲泛指存在于圖像數(shù)據(jù)中的不必要的或多余的干擾信息。圖像噪聲會干擾和影響人們對圖像信息的接收，造成圖像質(zhì)量下降，對后續(xù)的圖像處理和視覺分析產(chǎn)生不利影響。噪聲的來源圖像采集過程中圖像傳感器CCD和CMOS采集圖像過程中受傳感器材料屬性、工作環(huán)境、電子元器件和電路結(jié)構(gòu)等影響，會引入各種噪聲。例如：數(shù)字放射成像中，重要的是在對每個程序使用適當(dāng)?shù)钠毓夂图夹g(shù)因素。最佳（正確）曝光是產(chǎn)生具有可接受的噪聲水平的圖像而沒有不必要或過度暴露于患者的圖像。圖像噪聲來源圖像信號傳輸過程中傳輸介質(zhì)和記錄設(shè)備等的不完善，數(shù)字圖像在其傳輸記錄過程中往往會受到多種噪聲的污染，例如乘性噪聲（右圖），電視機(jī)白噪聲。電視信號不暢的噪聲界面圖像噪聲特點圖像噪聲一般具有以下特點：（1）隨機(jī)性。噪聲在圖像中的分布和大小不規(guī)則。（2）相關(guān)性。噪聲與圖像之間往往具有相關(guān)性，如由于拍攝機(jī)的信號原因，導(dǎo)致圖像暗區(qū)噪聲大，明亮區(qū)域噪聲小。（3）疊加性。在串聯(lián)圖像傳輸系統(tǒng)中，同類噪聲的功率可以進(jìn)行疊加，同時次信噪比會下降。采集編碼傳輸圖像噪聲種類圖像常見噪聲基本上有以下四種，均勻噪聲，高斯噪聲，泊松噪聲，椒鹽噪聲。圖像噪聲種類（1）均勻噪聲概率密度函數(shù)服從均勻分布的一類噪聲。通常為人為制造。（2）高斯噪聲概率密度函數(shù)服從高斯分布（即正態(tài)分布）的一類噪聲。主要來源出現(xiàn)在采集期間。（3）椒鹽噪聲也稱為脈沖噪聲，是一種隨機(jī)出現(xiàn)的白點或者黑點，呈現(xiàn)方式可能是亮的區(qū)域有黑色像素或是在暗的區(qū)域有白色像素，或是兩者皆有。常見于影像訊號受到突如其來的強(qiáng)烈干擾、類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器或位元傳輸錯誤等。例如電視信號。（4）泊松噪聲是一種可以通過泊松過程建模的噪聲，泊松噪聲是一種和光強(qiáng)相關(guān)的噪聲，具體體現(xiàn)為：光強(qiáng)越大，接收到的光子數(shù)波動越大，泊松噪聲越嚴(yán)重

。例如醫(yī)學(xué)CT圖像噪聲噪聲類別給圖像加噪聲-均勻噪聲（完成試驗1）給圖像加噪聲-高斯噪聲（完成實驗2）給圖

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