[发明专利]一种提高小波去噪效果的图像预处理方法

说明书

本发明公开了一种提高小波去噪效果的图像预处理方法，包括以下步骤：步骤S01：计算含噪图像中目标区域的像素特征值；步骤S02：将所述目标区域的像素特征值与预设阈值相比较，判断目标区域类型；步骤S03：根据所述目标区域类型，进行中心点自适应插值计算，得到目标区域中心点插值像素的像素值；步骤S04：根据所述目标区域类型，进行邻近点自适应插值计算，得到目标区域中心点以外邻近点插值像素的像素值。本发明基于常用的小波去噪方法，在不引入新的方法和不增加算法复杂度的前提下，明显提升了小波去噪的效果。

技术领域

本发明涉及数字图像处理技术领域，更具体地，涉及一种提高小波去噪效果的图像预处理方法。

背景技术

小波技术在图像去噪领域应用十分广泛，其特点为在去噪的同时，能够对图像细节进行有效的保护，降低由于去噪操作所带来的图像模糊效应。

为了提高小波去噪的效果，研究者们在小波基选择，阈值选择等方面进行了大量的工作。其中，在小波基优化方面，从最简单的haar小波基到复杂的双密度双树复小波，尽量使小波基在对称性，光滑性和正交性等方面达到较高的一致性，这样的小波基所适用的范围广泛，同时也具有高效的特征分解能力。另一方面，在阈值选择方法方面，目前的主流方法可以分为三类：(1)模极大值法；(2)系数相关性法；(3)系数阈值法；以及最近出现的一些新的与小波技术融合的去噪方法，如BM3D等。

上述这些优化的小波去噪方法，通常都能获得很高的去噪质量，但同时以牺牲算法复杂度为代价。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种提高小波去噪效果的图像预处理方法，仍采用常用的小波去噪方法，在不引入新的方法和不增加算法复杂度的前提下，提升小波去噪的效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种提高小波去噪效果的图像预处理方法，包括以下步骤：

步骤S01：计算含噪图像中目标区域的像素特征值；

步骤S02：将所述目标区域的像素特征值与预设阈值相比较，判断目标区域类型；

步骤S03：根据所述目标区域类型，进行中心点自适应插值计算，得到目标区域中心点插值像素的像素值；

步骤S04：根据所述目标区域类型，进行邻近点自适应插值计算，得到目标区域中心点以外邻近点插值像素的像素值。

进一步地，所述目标区域为n×m个像素的矩形区域；其中，n，m大于1。

进一步地，所述像素特征值为目标区域像素的标准方差σ_roi，所述预设阈值T为未插值的所述含噪图像的第一层分解的小波系数中的竖直方向分量标准方差和水平方向分量标准方差的均值，所述目标区域类型分为平坦区域和细节区域。

进一步地，所述标准方差σ_roi的计算满足以下公式一：

其中，p_i为目标区域的第i个像素的像素值，N为目标区域总的像素数，μ为目标区域的平均像素值；

所述目标区域类型的判断满足以下公式二：

当σ_roi＜T时，目标区域为平坦区域；

当σ_roi≥T时，目标区域为细节区域。

进一步地，步骤S03中，所述进行中心点自适应插值计算，是指基于所述目标区域对角线上原始像素点的像素值进行插值，得到目标区域中心点插值像素的像素值；其中，如果目标区域判断为平坦区域，则插值采用均值法实现，如果目标区域判断为细节区域，则插值采用方向权重法实现。