Графическая информация
<<  Институт систем обработки изображений ран: 1988 - 2014 Изображение и фантазия  >>
Шумоподавление для изображений
Шумоподавление для изображений
Виды и примеры шумов
Виды и примеры шумов
Методы шумоподавления
Методы шумоподавления
Импульсные шумы
Импульсные шумы
Импульсные шумы
Импульсные шумы
Импульсные шумы
Импульсные шумы
Импульсные шумы
Импульсные шумы
Стационарные шумы
Стационарные шумы
Bilateral filter
Bilateral filter
Bilateral filter
Bilateral filter
Non-Local Means
Non-Local Means
Non-Local Means
Non-Local Means
Non-Local Means
Non-Local Means
Non-Local Means
Non-Local Means
Вейвлетный метод
Вейвлетный метод
Метод главных компонент
Метод главных компонент
Метод главных компонент
Метод главных компонент
Шумоподавление
Шумоподавление
Шумоподавление
Шумоподавление
Шумоподавление
Шумоподавление
Шумоподавление
Шумоподавление

Презентация: «Шумоподавление для изображений». Автор: Alexey Lukin. Файл: «Шумоподавление для изображений.ppt». Размер zip-архива: 2348 КБ.

Шумоподавление для изображений

содержание презентации «Шумоподавление для изображений.ppt»
СлайдТекст
1 Шумоподавление для изображений

Шумоподавление для изображений

Лектор: Лукин Алексей Сергеевич

2 Виды и примеры шумов

Виды и примеры шумов

Шумы

Импульсные

Стационарные

Смешанные

Белый шум – пиксели случайны, не коррелированны друг с другом Гауссов/равномерный/треугольный шум – закон распределения амплитуд пикселей Аддитивный шум – прибавляется к «чистому» изображению и не зависит от него

Salt and pepper Помехи в видео

Аддитивный белый Зерно пленки

Шум + помехи в видео

AWGN

Salt and pepper

3 Методы шумоподавления

Методы шумоподавления

Шумы

Импульсные

Стационарные

Смешанные

Медианный фильтр Взвешенная медиана Ранговые фильтры

Bilateral filter Non-Local Means Wavelet thresholding DCT, PCA, ICA Анизотропная диффузия Алгоритм BM3D

Ранговые фильтры Комбинированные методы

AWGN

Salt and pepper

4 Импульсные шумы

Импульсные шумы

Медианная фильтрация Центральный элемент отсортированного массива яркостей Как быть с цветными изображениями?

Медиана 3х3

5 Импульсные шумы

Импульсные шумы

Медианная фильтрация Центральный элемент отсортированного массива яркостей Как быть с цветными изображениями?

Медиана 7х7

6 Импульсные шумы

Импульсные шумы

Медианная фильтрация Центральный элемент отсортированного массива яркостей Как быть с цветными изображениями?

Медиана 15х15

7 Импульсные шумы

Импульсные шумы

Т.к. искажена лишь малая часть пикселей, то не надо фильтровать все изображение! Детектирование искаженных пикселей (простейший способ – анализ разности изображения с его медианной фильтрацией) Фильтрация только искаженных пикселей

Медиана 3х3

Адаптивная медиана

8 Стационарные шумы

Стационарные шумы

Простейшие методы Размытие изображения – вместе с шумом размывает детали Размытие в гладких областях – остается шум вблизи границ Медианная фильтрация – хорошо подавляет импульсный шум, но удаляет мелкие детали

9 Bilateral filter

Bilateral filter

Адаптивные алгоритмы Bilateral filter усреднение окружающих пикселей с весами

Фотометрическая близость

Пространственная близость

10 Bilateral filter

Bilateral filter

Bilateral filter: художественное применение

(При слишком сильном действии)

11 Non-Local Means

Non-Local Means

Адаптивные алгоритмы Non-local means (NL-means) – веса зависят от близости целых блоков, а не отдельных пикселей

?(xi,j) – блок вокруг пикселя xi,j

12 Non-Local Means

Non-Local Means

Вычисление весов Способен сохранять текстуру изображения лучше, чем bilateral filter

Веса высоки для q1 и q2, но не для q3

+

Иллюстрация из Buades et al 2005

13 Non-Local Means

Non-Local Means

Достоинства и недостатки: Высокое качество результирующего изображения В исходном варианте – очень высокая вычислительная сложность Ускоряющие расчет оптимизации: Использование команд MMX/SSE для сравнения блоков Разбиение изображения на блоки и усреднение целых блоков, а не отдельных пикселей Промежуточный вариант между усреднением блоков и усреднением пикселей: усреднение маленьких блоков

+

14 Non-Local Means

Non-Local Means

Применение к видео Область поиска блоков можно расширить на соседние кадры (сделать ее пространственно-временной) Для ускорения просчета можно применять сравнение блоков только по Y-каналу в цветовой модели YCrCb (YUV)

15 Вейвлетный метод

Вейвлетный метод

Вейвлетное шумоподавление для изображений DWT Оценка уровня и спектра шума Подавление вейвлет-коэффициентов (thresholding, shrinkage) Обратное DWT

+

Подавление шума различного масштаба

Отсутствие инвариантности к сдвигу Плохая локализация энергии для наклонных границ

16 Метод главных компонент

Метод главных компонент

Principal Component Analysis (PCA, KLT)

Идея: так выбрать базисные вектора, чтобы минимальным числом базисных векторов можно было наилучшим образом приблизить данные из некоторого набора. PCA – ортогональное линейное преобразование базиса, при котором первый вектор нового базиса соответствует направлению максимальной дисперсии данных, второй вектор – следующему направлению максимальной дисперсии и т.д.

Размерность данных = 2

17 Метод главных компонент

Метод главных компонент

Principal Component Analysis (PCA, KLT)

Решение: базисные вектора – собственные вектора ei матрицы ковариации Cx исходных данных x: Альтернативное решение – с помощью сингулярного разложения матрицы исходных данных

На рисунке размерность n = 2

18 Шумоподавление

Шумоподавление

Метод главных компонент

Применение к блокам изображения 8x8:

64 базисных вектора

19 Шумоподавление

Шумоподавление

Существующие подходы (Muresan/Parks, 2003)

PCA-денойзинг изображений Блочное преобразование PCA Подавление коэффициентов в новом базисе Обратное преобразование и наложение блоков с перекрытием

+

Адаптация к деталям изображения (в т.ч. – к линиям любого наклона)

При больших блоках – эффект Гиббса, при маленьких – не подавляется крупный шум

20 Шумоподавление

Шумоподавление

Результаты

Зашумленное изображение

Вейвлетное шумоподавление

21 Шумоподавление

Шумоподавление

Результаты

Шумоподавление с помощью PCA

Разработанный нами метод

«Шумоподавление для изображений»
http://900igr.net/prezentacija/informatika/shumopodavlenie-dlja-izobrazhenij-255596.html
cсылка на страницу

Графическая информация

19 презентаций о графической информации
Урок

Информатика

130 тем
Слайды