1.一种基于自适应权重全变分模型的图像去噪方法,其特征在于,具体按照下述步骤进行:
步骤1,建立自适应权重全变分模型;
对噪声图像进行预处理,边缘信息增强图像;
使用非局部均值滤波器处理噪声图像,得到估计去噪图像;
步骤2,将所述边缘信息增强图像使用四个边缘算子进行检测,得到边缘检测图像,并根据四个边缘算子定义自适应权重全变分模型中的自适应范式参数;
步骤3,根据所述自适应范式参数将边缘检测图像的像素重置,得到二值图像,并根据二值图像得到含噪图像的权重矩阵;
步骤4,将所述估计去噪图像、自适应范式参数和权重矩阵代入至自适应权重全变分模型中得到去噪图像;
所述步骤1中建立的自适应权重全变分模型为:其中,T(u)表示去噪图像,λ为拉格朗日因子,λ>0,uNL表示估计去噪图像,u表示含噪图像,g(i,j)表示自适应范式参数,W(i,j)表示权重矩阵,Ω表示有界变分空间的一个子集。
2.根据权利要求1所述的一种基于自适应权重全变分模型的图像去噪方法,其特征在于,所述步骤1中将噪声图像使用引导滤波进行平滑处理后得到平滑图像,将平滑图像使用冲击滤波进行增强图像边缘信息处理后,得到边缘信息增强图像。
3.根据权利要求1所述的一种基于自适应权重全变分模型的图像去噪方法,其特征在于,所述步骤1中按照下式得到估计去噪图像:其中,uNL(i,j)表示估计去噪图像,(i,j)表示估计去噪图像中任意像素点的坐标,u0(m,n)表示原始含噪图像,(m,n)表示含噪图像中任一像素点的坐标;S(i,j)是以像素(i,j)为中心的搜索窗口,w'((i,j),(m,n))为像素(m,n)与像素(i,j)的相似权重矩阵。
4.根据权利要求1所述的一种基于自适应权重全变分模型的图像去噪方法,其特征在于,所述步骤2中四个边缘检测算子分别为第一边缘检测算子d0、第二边缘检测算子 第三边缘检测算子 和第四边缘检测算子 所述第一边缘算子d0为:其中,
所述第二边缘检测算子 通过第一边缘检测算子d0经过双三次差值和旋转 得到,所述第三边缘检测算子 通过第一边缘检测算子d0经过双三次差值和旋转 得到,所述第四边缘检测算子 通过第一边缘检测算子d0经过双三次差值和旋转 得到。
5.根据权利要求4所述的一种基于自适应权重全变分模型的图像去噪方法,其特征在于,所述步骤2中,四个边缘检测算子按照下述方法得到自适应范式参数:其中, y表示边缘信息增强图像。
6.根据权利要求1所述的一种基于自适应权重全变分模型的图像去噪方法,其特征在于,所述步骤3中,按照下述方法将边缘检测图像的像素重置:将边缘检测图像中自适应范式参数趋近2的像素点置0,将边缘检测图像中自适应范式参数趋近于1的像素点置1,得到二值图像EM。
7.根据权利要求1所述的一种基于自适应权重全变分模型的图像去噪方法,其特征在于,所述步骤3中按照下述方式得到二值图像EM的权重矩阵:步骤3.1,计算含噪图像中每个像素点的水平权重w1(i,j)和垂直权重w2(i,j):w1(i,j)=1‑a|EM(i,j)‑EM(i+1,j)| (5)w2(i,j)=1‑a|EM(i,j)‑EM(i,j+1)| (6)其中,(i,j)表示二值图像EM中像素点的坐标,a∈(0,1);
步骤3.2,将含噪图像中每个像素点的水平权重w1(i,j)和垂直权重w2(i,j)按照矩阵形式排列,得到权重矩阵W(i,j)。
8.根据权利要求7所述的一种基于自适应权重全变分模型的图像去噪方法,其特征在于,所述a=0.8。