Сглаживание зашумленного изображения с последующим повышением резкости

Я пытался восстановить зашумленное изображение в MATLAB. Я начал с моего оригинального изображения в градациях серого, а затем применил гауссовский шум. Затем я взял зашумленное изображение и применил сглаживающий фильтр Гаусса. После применения сглаживающего фильтра я применил фильтр Лапласа к изображению с размытием по Гауссу и получил черное изображение с некоторыми «краями». Я в замешательстве, что делать дальше. Я попытался использовать функцию imadd в MATLAB и добавить размытое по Гауссу изображение с выходом фильтра Лапласа, но мои результаты не так хороши, как я думал. «Восстановленное» изображение далеко не так хорошо, как я думал!

Я делаю это правильно?


person BadProgrammer    schedule 26.02.2015    source источник
comment
Можете ли вы отредактировать свой пост, чтобы включить конкретное изображение, о котором вы говорите? Я не думаю, что применение фильтра Лапласа после фильтра Гаусса является хорошей идеей — это в основном применение фильтра нижних частот, а затем фильтра высоких частот, что, вероятно, только снизит качество изображения. Я бы попробовал размытие по Гауссу с меньшей дисперсией (это компромисс между шумоподавлением и качеством изображения). Для шума с солью и перцем вы можете попробовать медианный фильтр.   -  person eigenchris    schedule 27.02.2015
comment
Изображение щенка — это изображение, которое я использую. Я использую дисперсию 0,01 (по умолчанию в MATLAB). Должен ли я сделать дисперсию еще меньше?   -  person BadProgrammer    schedule 27.02.2015


Ответы (1)


@eigenchris в основном попал прямо в голову, но я хотел бы подробнее остановиться на том, почему мы считаем, что это плохая идея. Размытие изображения удаляет высокочастотный контент (т. е. края). Если вы попытаетесь применить фильтр верхних частот, такой как лапласиан, к результату нижних частот, вы, вероятно, вообще ничего не получите.

В частности, высокочастотные компоненты были удалены, когда вы размыли изображение по Гауссу, поэтому, если вы примените фильтр верхних частот к изображению с уже удаленными высокочастотными компонентами, вы, вероятно, получите почти нулевой результат.

Мораль этой истории заключается в том, что вы не можете повысить резкость уже размытого изображения, потому что оно опирается на высокочастотную информацию для облегчения повышения резкости. Вы по существу усиливаете высокочастотный контент, так что края выделяются больше, и, следовательно, это более резкий результат.

Одна вещь, которую я мог бы предложить, - это, возможно, изучить методы деконволюции, такие как фильтр Винера. Фильтр Винера, по сути, пытается отменить эффекты, выполняемые фильтром, примененным к изображению.

Один замечательный пример можно найти по этой ссылке MathWorks: http://www.mathworks.com/help/images/examples/deblurring-images-using-a-wiener-filter.html

Таким образом, размывайте изображение, чтобы устранить любой шум, затем обращайте размытие с помощью фильтрации Винера, чтобы вы могли получить нормальную версию оригинала, а затем повышайте резкость восстановленного изображения.


Удачи!

person rayryeng    schedule 26.02.2015
comment
Все это имеет смысл. Причина, по которой я пытался это сделать, заключается в том, что я наткнулся на это пока гуглил какие-то случайные вещи, он применял лапласиан гауссиана. - person BadProgrammer; 27.02.2015
comment
Фильтры LoG стремятся найти хорошие края, так что да, я вижу, что вы его используете, но вы находите только края. Если вы хотите попробовать улучшить изображение, вам нужно добавить результат фильтрации LoG к самому изображению. Попробуйте это и посмотрите, как это происходит. Фильтрация по LoG — это только половина дела! - person rayryeng; 27.02.2015
comment
@BadProgrammer Я вижу, что вы пытались сделать сейчас. Метод, на который вы ссылаетесь, предназначен специально для улучшения краев (если ваше изображение размыто). Однако это не лучший подход для борьбы с шумом. Как указал Рэйрюнг, шум — это высокочастотный сигнал, поэтому мы часто справляемся с ним, используя какой-то фильтр нижних частот. Симпатичный образ, кстати! ;) - person eigenchris; 27.02.2015