改进的中值滤波算法在图像去噪中的应用

第32卷第4期2011年7月

文章编号:1002 2082(2011)04 0678 05

应 用 光 学

JournalofAppliedOpticsVol 32No.4Jul 2011

改进的中值滤波算法在图像去噪中的应用

赵高长,张 磊,武风波

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(1.西安科技大学理学院,陕西西安710054;2.西安科技大学通信与信息工程学院,陕西西安710054)

摘 要:针对标准中值滤波方法存在的不足,结合均值思想提出两种改进的中值滤波算法,即加权快速中值滤波算法和加权自适应中值滤波算法,MATLAB实验证实两种方法均能更好地保存原始图像的细节和边缘。比较两种新方法得出以下结论:加权改进中值滤波算法对低密度的脉冲噪声去噪效果明显,对于高密度脉冲噪声去噪效果不理想,但能大大提高中值滤波的运行速度,对数字图像实时处理意义很大;加权自适应中值滤波算法能够有效地消除被污染图像中的高密度脉冲噪声,较标准中值滤波具有更优良的滤波性能,较加权快速中值滤波算法在去噪方面有更好的鲁棒性。

关键词:脉冲噪声;中值滤波;加权自适应中值滤波算法;加权快速中值滤波算法

中图分类号:TN209;TP391.41 文献标志码:A

Applicationofimprovedmedianfilteringalgorithmtoimagede noising

ZHAOGao chang1,ZHANGLei1,WUFeng bo2

(1.SchoolofScience,Xi anUniversityofScienceandTechnology,Xi an710054,China;2.SchoolofInformationEngineering,Xi anUniversityofScience&Technology,Xi an710054,China)

Abstract:Basedontheshortcomingsofstandardmedianfiltering,thispaperputsforwardtwoimprovedmedianfilteringalgorithmsreferredastheweightedfastmedianfilteringalgorithmandtheweightedadaptivemedianfilteringalgorithm.TheexperimentresultswithMATLABshowthatbothofthemcanretaintheoriginalimagedetailsandedgenicely.Thetwoimprovedalgorithmsarecomparedandthecomparisonindicatesthattheweightedfastmedianfilteringalgorithmhasasignificanteffectonlow densityimpulsenoise,whilehavingnon idealeffectonhigh densityimpulsenoise,itcouldimprovethespeedofmedianfilteringoperationandcouldbeusedfordigitalimagesreal timeprocessing;theweightedadaptivemedianfilteringalgo rithmcouldeffectivelyeliminatethehigh densityimpulsenoisefrompollutedimages,andithasmoresuperiorfilteringperformancethanthestandardmedianfilteringwhilehavingbetterrobustnessonde noisingthantheweightedfastmedianfilteringalgorithm.

Keywords:impulsenoise;medianfiltering;weightedadaptivemedianfiltering;weightedfastmedianfiltering

引言

图像在生成、传输过程中,极易产生脉冲噪声。产生脉冲噪声的原因多种多样,主要包括

[1]

传感器的局限性及通信系统的故障和缺陷,通信系统的电气开关和继电器改变状态时都会产生此类噪声。脉冲噪声对模拟数据只是小麻烦,但在

收稿日期:2011 04 25; 修回日期:2011 05 16

基金项目:陕西省自然科学研究项目(2004E223)

作者简介:赵高长(1965-),男,陕西大荔人,副教授,主要从事数学教学与算法应用研究。E mail:zgc-xa1965@