浅析“高斯白噪声”,“泊松噪声”,“椒盐噪声”的区别
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在圖像處理的過程中,一般情況下都進(jìn)行圖像增強(qiáng),圖像增強(qiáng)主要包括“空域增強(qiáng)”和“頻域增強(qiáng)”, 空域增強(qiáng)包括平滑濾波和銳化濾波。
平滑濾波,就是將圖像模糊處理,減少噪聲。那么在濾波之前,首先需要了解一下噪聲的種類,行成原因以及各種的特點(diǎn)。
噪聲可能來自于開始的圖像采集,量化或者后續(xù)的圖像編碼壓縮傳送過程,根據(jù)具體的離散性和隨機(jī)性主要講噪聲分成三類:'gaussian'、'poisson'、'salt&pepper'。下面我將具體分析三者的差異
一、高斯白噪聲(gaussian)
高斯白噪聲,在百度的定義為幅度分布服從高斯分布,概率譜分布服從均勻分布。白光是所有顏色光的集合,而白噪聲也可以理解成在頻譜上分布豐富,且在功率譜上趨近于常值。頻域有限,時(shí)域無限,那么也就是說,它在任何時(shí)刻出現(xiàn)的噪聲幅值都是隨機(jī)的。高斯分布也稱正態(tài)分布,有均值和方差兩個(gè)參數(shù),均值反應(yīng)了對(duì)稱軸的方位,方差表示了正態(tài)分布曲線的胖瘦。高斯分布是最普通的噪聲分布。
在MATLAB中 有用于創(chuàng)建噪聲的函數(shù),調(diào)用格式為J=imnoise(I,type),例子如下:
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>> i=imread('god.jpeg');
>> j=imnoise(i,'gaussian');
>> j1=imnoise(i,'gaussian',0,0.05);
>> j2=imnoise(i,'gaussian',0,0.2);
>> figure
>> subplot(2,2,1),imshow(i);
>> xlabel('原圖像');
>> subplot(2,2,2),imshow(j1);
>> xlabel('高斯白噪聲,方差=0.05');
>> subplot(2,2,3),imshow(j);
>> xlabel('高斯白噪聲,默認(rèn)方差');
>> subplot(2,2,4),imshow(j2);
>> xlabel('高斯白噪聲,方差=0.2');
上段代碼即對(duì)圖像進(jìn)行了 不同方差參數(shù)的 高斯加噪,
從圖像中可以看出,方差參數(shù)越大,圖像越模糊。
二、泊松噪聲
何為泊松噪聲,就是符合泊松分布的噪聲模型,泊松分布適合于描述單位時(shí)間內(nèi)隨機(jī)事件發(fā)生的次數(shù)的概率分布。如某一服務(wù)設(shè)施在一定時(shí)間內(nèi)受到的服務(wù)請(qǐng)求的次數(shù),電話交換機(jī)接到呼叫的次數(shù)、汽車站臺(tái)的候客人數(shù)、機(jī)器出現(xiàn)的故障數(shù)、自然災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)、DNA序列的變異數(shù)、放射性原子核的衰變數(shù)等等
了解了泊松分布數(shù)學(xué)模型,那什么是泊松噪聲、以及為什么會(huì)圖像會(huì)出現(xiàn)泊松噪聲呢?由于光具有量子特效,到達(dá)光電檢測(cè)器表面的量子數(shù)目存在統(tǒng)計(jì)漲落,因此,圖像監(jiān)測(cè)具有顆粒性,這種顆粒性造成了圖像對(duì)比度的變小以及對(duì)圖像細(xì)節(jié)信息的遮蓋,我們對(duì)這種因?yàn)楣饬孔佣斐傻臏y(cè)量不確定性成為圖像的泊松噪聲。
泊松噪聲一般在亮度很小或者高倍電子放大線路中出現(xiàn)。具體調(diào)用格式如下:
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>> i=imread('god.jpeg');
>> j=imnoise(i,'poisson');
>> figure
>> subplot(1,2,1),imshow(i);
>> xlabel('原圖');
>> subplot(1,2,2),imshow(j);
>> xlabel('poisson加噪');
三、椒鹽噪聲
何為椒鹽噪聲,椒鹽噪聲又稱脈沖噪聲,它隨機(jī)改變一些像素值,是由圖像傳感器,傳輸信道,解碼處理等產(chǎn)生的黑白相間的亮暗點(diǎn)噪聲。椒鹽噪聲往往由圖像切割引起。具體調(diào)用格式如下:
>> clear all
>> i=imread('god.jpeg');
>> i=imread('god.jpeg');
>> j=imnoise(i,'salt & pepper',0.05);
>> j1=imnoise(i,'salt & pepper',0.2);
>> j2=imnoise(i,'salt & pepper',0.5);
>> figure
>> subplot(2,2,1),imshow(i);
>> xlabel('原圖');
>> subplot(2,2,2),imshow(j);
>> xlabel('d=0.05');
>> subplot(2,2,3),imshow(j1);
>> xlabel('d=0.2');
>> subplot(2,2,4),imshow(j2);
>> xlabel('d=0.5');
從上圖可以看出,噪聲密度d越大,對(duì)圖像的影響也就越大,一般l大約影響d*numel(I)個(gè)像素。
四、總結(jié)
下面對(duì)一副圖像分別添加gaussian、poisson、salt&pepper噪聲。
>> clear all
>> i=imread('god.jpeg');
>> j=imnoise(i,'gaussian',0,0.025);
>> j1=imnoise(i,'salt & pepper',0.025);
>> j2=imnoise(i,'poisson');
>> figure
>> subplot(2,2,1),imshow(i);
>> xlabel('原圖');
>> subplot(2,2,2),imshow(j);
>> xlabel('gaussian');
>> subplot(2,2,3),imshow(j1);
>> xlabel('salt & pepper');
>> subplot(2,2,4),imshow(j2);
>> xlabel('poisson');
由此可見,椒鹽噪聲的強(qiáng)度最大,但是噪聲分布最稀松。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的浅析“高斯白噪声”,“泊松噪声”,“椒盐噪声”的区别的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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