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专利号: 2019105965155
申请人: 东北石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于压缩感知的图像条带噪声去除方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一、建立包含条带噪声图像的观测矩阵;

设不含条带噪声的图像为x,大小为Nr×Ns,包含条带噪声的图像为y(Nr×Ns),观测矩阵构造方法描述为,对于水平方向条带噪声,通过y=R*x得到包含水平方向条带噪声的观测图像;

对于竖直方向的条带噪声,通过yT=R*xT得到包含竖直方向条带噪声的观测图像,T为矩阵转置运算;

(1)对于给定图像的条带噪声所在图像中行序号的集合Ω,(2)设置观测矩阵R为一个大小为Nr×Nr的单位矩阵;

(3)处理任意一个行序号ω, 循环:设置R(ω,ω)=0

(4)得到包含条带噪声图像的观测矩阵R;

步骤二、建立包含条带噪声图像Curvelet域的稀疏表示方法,其包括:(1)Curvelet域双变量阈值函数:其中γi表示当前系数,γi-1表示当前系数的父系数,(g)+运算表示为σε为条带噪声信号系数均方差,σ为图像有效信号系数均方差,τ为收敛控制因子;

Curvelet域双变量阈值函数中的参数估计:采用最高尺度子带的中值估计作为σε的估计值,以当前系数γi为中心的3*3邻域窗口的均方差作为σ的估计值,通过迭代过程中逐渐收缩控制因子τ,逼近原始图像,提高去噪质量;

(2)Curvelet域相邻尺度系数γi和γi-1对应关系确定方法:建立变换系数父子对应关系,设当前系数γi所在的子带矩阵 尺寸为mi行,ni列,l为方向,i为尺度,k为位置;设父系数γi-1所在子带矩阵为 的尺寸为mi-1行,ni-1列;mi与mi-1的关系存在mi>mi-1和mi≤mi-1两种情况,ni和ni-1的关系也存在ni>ni-1和ni≤ni-1两种情况;

当mi>mi-1时需要行扩展 矩阵,使得mi=mi-1的处理方法:(1)令

(2)如果p>1

对于任意一个c∈{1,2…p}循环:插值扩展

(3)令q=mod(mi,mi-1)(4)如果q>1

对于任意一个c∈{1,2…q}循环:对称扩展

(5)得到扩展之后的矩阵 截取1:mi行 得到新的同样的方式处理当mi≤mi-1;当ni>ni-1时;当ni≤ni-1时三种情况;

同理,在处理完ni和ni-1的情况后,得到的矩阵 和 尺寸相同,系数之间存在1:1的对应关系;

步骤三、建立条带噪声去除正则化问题最优化的求解算法;

(1)给定迭代停止参数δ,收敛控制因子τ,最大迭代次数K,包含条带噪声图像观测数据y;

(2)设置迭代计数器k=0,Curvelet变换算子为W,Curvelet变换级数为z,迭代初值为x(0)=y,Curvelet变换系数为α,变换尺度为i的Curvelet变换系数为αi;

(3)条带噪声去除处理过程:循环:

对xk进行3*3的维纳窗口滤波凸投影操作x(k+1)=xk+RT(y-RT(xk))Curvelet正变换:α(k+1)=W(x(k+1))对于任意一个变换尺度i∈{1,2…z}循环:双变量阈值函数滤波:

k+1 T (k+1)

Curvelet反变换:x =W(α )凸投影操作x(k+1)=x(k+1)+RT(y-RT(x(k+1)))指数模型收缩τ

k=k+1

直到:||x(k+1)-x(k)||2<=δ或者k≥K循环结束;

x=x(k+1);

(4)得到去除条带噪声的图像x。