中值濾波算法的濾波效果分析報(bào)告

題目 中值濾波算法的濾波效果分析報(bào)告學(xué) 院：信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專 業(yè)：控制科學(xué)與工程學(xué)生： XX 指導(dǎo)教師： XXX2014年12月07日1、中值濾波算法原理中值濾波是一種對干擾脈沖和點(diǎn)狀噪聲有良好抑制作用，而對圖像邊緣能較好保持的非線性圖像增強(qiáng)技術(shù)。中值濾波的基本原理是把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)的一個鄰域中各點(diǎn)值的中值代替，讓周圍的像素值接近的真實(shí)值，從而消除孤立的噪聲點(diǎn)。常用的中值濾波有線狀、圓形、十字形、圓環(huán)形等形狀；常用的中值濾波有3x3、5x5等區(qū)域。圖像為二維信號，中值濾波的窗口形狀和尺寸對濾波器效果影響很大，不同圖像內(nèi)容和不同應(yīng)用要求往往選用不同的窗口形狀和尺寸。2、濾波效果分析本文基于Matlab編程實(shí)現(xiàn)對含有噪聲的圖像進(jìn)行中值濾波處理，中值濾波的基本步驟分為：將濾波模板(含有若干個點(diǎn)的滑動窗口)在圖像中遍歷，并將模板中心與圖中某個像素位置重合；讀取模板中各對應(yīng)像素的灰度值；將這些灰度值從小到大排列；取這一列數(shù)據(jù)的中間數(shù)據(jù)，將其賦給對應(yīng)模板中心位置的像素。如果窗口中元素為奇數(shù)，中值取元素按灰度值大小排序后的中間元素灰度值。如果窗口中元素為偶數(shù)，中值取元素按灰度值大小排序后，中間兩個元素灰度的平均值。中間值代替該點(diǎn)的像素值。調(diào)用Matlab中的中值濾波函數(shù)medfilt2()對添加噪聲的圖像進(jìn)行濾波處理，分別添加高斯白噪聲和椒鹽噪聲，分別使用3x3、5x5的窗口對添加噪聲的圖像進(jìn)行濾波,其運(yùn)行結(jié)果如下：圖2.1原始圖像

在原圖像中添加0.002的高斯白噪聲與椒鹽噪聲，噪聲圖像如圖2.2所示。高昕白噪蘆團(tuán)像 槻鹽噪聲圈像圖2.2噪聲圖像使用3x3、5x5的濾波窗口對高斯白噪聲圖像進(jìn)行濾波處理，其結(jié)果如圖2.3所/示O圖2.3白噪聲圖像濾波效果使用3x3、5x5的濾波窗口對椒鹽噪聲圖像進(jìn)行濾波處理，其結(jié)果如圖2.4所示。3疝椒鹽噪聲圈像 5疝椒鹽噪聲圈像圖2.4椒鹽噪聲圖像濾波效果中值濾波對兩種不同噪聲圖像的處理結(jié)果對比如圖2.5所示。沖值濾波處理白噪聲圈像 中值濾波處理椒鹽噪聲團(tuán)像圖2.5濾波效果對比3、結(jié)論從本文的分析結(jié)果來看，中值濾波算法對消除椒鹽噪聲非常有效，不同窗口尺寸對處理結(jié)果也有較大影響。在光學(xué)測量條紋圖像的相位分析處理方法中有特殊作用，但在條紋中心分析方法中作用不大；中值濾波的區(qū)域越大，即濾波窗口越大，對原始圖像的邊緣模糊越強(qiáng)。在一定條件下，其可以克服線性濾波器處理圖像細(xì)節(jié)模糊的問題，而且它對濾除脈沖干擾和圖像掃描噪聲非常有效，但是，對點(diǎn)、線、尖頂?shù)燃?xì)節(jié)較多的圖像，則會引起圖像信息的丟失。由于不同圖像的噪聲類型、密度等都一樣，因此在選擇濾波算法時得根據(jù)噪聲的性質(zhì)得選擇恰當(dāng)?shù)臑V波算法，以及適當(dāng)?shù)臑V波窗口尺寸。附錄f=imread('l.bmp');%讀入原圖像fl=rgb2gray(f);%彩色圖像轉(zhuǎn)為灰度圖像f2=imnoise(f1,'gaussian',0.002);%加入高斯白噪聲圖像f3=imnoise(f1,'salt&pepper',0.002);%加入椒鹽噪聲圖像f4=medfilt2(f2,[33]);%3x3窗口的高斯白噪聲圖像中值濾波f5=medfilt2(f2,[55]);%5x5窗口的高斯白噪聲圖像中值濾波f6=medfilt2(f3,[33]);%3x3窗口的椒鹽噪聲圖像中值濾波f7=medfilt2(f3,[55]);%5x5窗口的椒鹽噪聲圖像中值濾波figure(1),subplot(1,2,1),imshow(f),title('原始彩色圖像'),subplot(1,2,2),imshow(f1),title('原始灰度圖像')；figure(2),subplot(l,2,l),imshow(f2),title('高斯白噪聲圖像'),subplot(l,2,2),imshow(f3),title('椒鹽噪聲圖像')；figure(3),subplot(1,2,1),imshow(f4),title('3x3白噪聲圖像'),subplot(1,2,2),imshow(f5),title('5x5白噪聲圖像')；figure(4),subplot(1,2,1),imshow(f6),title('3x3椒鹽噪聲圖像'),subplot(1,2,2),imshow(f7),title('5x5椒鹽噪聲圖像')；figure(