1.一种用于电子散斑干涉条纹图的方向偏微分方程滤波方法,包括下列步骤:步骤1:输入一幅电子散斑干涉条纹图像u;
步骤2:对该电子散斑干涉条纹图像u进行离散化:假设图像u的大小为M×N,ui,j(1≤i≤M,1≤j≤N)为(i,j)点处的灰度值,时间步长为Δt,在方程的演化过程中,tn=nΔt时刻的演化图像u(i,j,nΔt)表示为 用一个前向差分来计算,即 构造方向偏微分方程的离散格式为:
其中,θi,j表示条纹方向与x轴方向的夹角,ux、uy分别表示图像u沿着x轴、y轴方向的一阶偏导数,uxx、uyy分别表示图像u沿着x轴、y轴方向的二阶偏导数;
步骤3:计算条纹方向与x轴方向的夹角θi,j;
步骤4:自适应得到时间步长Δt,包括以下步骤:步骤4-1:输入一幅电子散斑干涉条纹图像u;
步骤4-2:给定初值,设置迭代初值u0为原始图像I,迭代时间步长Δtk=1,初始循环次数k=0;
步骤4-3:计算两次的滤波结果u(Δtk)和u(2Δtk);
步骤4-4:判断第二次滤波后的噪声与信号的相关系数corr(u(0)-u(2Δtk),u(2Δtk))是否小于第一次滤波后的噪声与信号的相关系数corr(u(0)-u(Δtk),u(Δtk)),若是,则执行步骤4-5;否则设置k=k+1,时间步长在上次的基础上减0.05,即赋值Δtk+1=Δtk-0.05,重复步骤4-3和步骤4-4;
步骤4-5:输出此时的Δtk作为自适应步长Δt;
步骤5:自适应得到迭代次数Nc,包括以下步骤:步骤5-1:输入一幅电子散斑干涉条纹图像u;
步骤5-2:固定时间步长Δt为上述自适应得到的Δt,设置迭代初值u0为初始图像I,迭代次数n=1;
步骤5-3:计算第一次迭代的滤波结果
步骤5-4:自n=1开始,计算 并保存当前滤波结果 和上一次的滤波结果步骤5-5:判断是否同时满足下述两个条件,条件1是当前滤波后噪声与信号的相关系数corr(u(0)-u(2Δt),u(2Δt))大于上一次滤波后的噪声与信号的相关系数corr(u(0)-u(Δt),u(Δt)),条件2是散斑系数小于0.2;
若是,则执行步骤5-6,否则设置n=n+1,重复步骤5-4和步骤5-5;
步骤5-6:输出此时的n作为自适应迭代次数Nc;
步骤6:对于每次迭代,按照公式
以及
求出图像u每个像素的一阶偏导数ux,uy以及二阶偏导数uxx,uxy和uyy;
步骤7:基于步骤2中的方向偏微分方程的离散格式,求出图像u每个像素的数值解步骤8:重复步骤6和步骤7,直到达到迭代次数Nc停止迭代,此时的数值解 即为滤波图像。