کاهش نویز تصاویر به وسیله پردازش پسماند فازی

کاهش نویز تصاویر

کارشناسی ارشد

رشته: مهندسی برق- الکترونیک

دانشکده فنی

فایل PDF

کد فیل 79#

25% Off

~~200,000 تومان~~

150,000 تومان

پرداخت و دریافت فایل

چکیده

نخستین گام بسیاری از الگوریتم‌های پردازش تصویر و بینایی ماشین، حذف نویز تصویر است. زیرا کیفیت تصاویر مورد استفاده، تاثیر قابل توجهی بر دقت تکنیک‌های پردازش و تحلیل تصویر دارد. یکی از رایج‌ترین مدل‌هایی که برای نویز تصاویر در نظر گرفته می‌شود. نویر جمع شونده گوسی است. هموارسازی پسماند یکی از روش‌های موثر در جداسازی نویز از جزئیات ساختاری تصاویر است.

در این روش، فرآیند نویززدایی با در نظر گرفتن دو مقدار آستانه‌ بر سطوح روشنایی تصویر صورت می‌گیرد و حدود آستانه پسماند، که تعیین کننده موازنه بین میزان حذف نویز و حفظ جزئیات تصویر است، با استفاده از مکان‌نمایی با اندازه مشخص تعیین می‌گردد.انتخاب مناسب پهنای مکان‌نما (CW) . مسیر اجرای پردازش پسماند برای هر پیکسل، تعیین مسیر مناسب حرکت افقی مکان‌نما و همچنین اجرای هموارساز پسماند به صورت محلی، علاوه برکاهش زمان پردازش نقش اساسی در بهبود عملکرد این فیلتر در حذف نویز دارد.

تاکنون روش‌های متفاوتی برای اجرای این الگوریتم بر روی تصاویر ارائه شده‌است، که از جمله‌ی آن‌ها می‌توان به هموارساز پسماند مجتمع (CHS)، پردازش پسماند محلی(LHP) و هموارساز پسماند محلی وفقی (LAHS)اشاره کرد.الگوریتم‌هایی که تاکنون برای این روش حذف نویز معرفی شده‌اند همگی بر پایه تصمیم‌گیری سخت استوار هستند. این مسئله را می‌توان به عنوان ضعف پردازش پسماند تلقی نمود.

هدف این پایان‌نامه

هدف این پایان‌نامه استفاده از مفهوم فازی جهت دستیابی به سطوح آستانه نرم، متناسب با قدرت لبه در نقاط مختلف تصویر است تا قابلیت حذف نویز و حفظ لبه در هموارساز پسماند محلی بهبود یابد. همچنین با توجه به کارایی بالای روش‌های غیر‌‌محلی در حذف نویر تصاویر، به کارگیری پردازش پسماند فازی نیز به صورت غیر‌محلی در این پایان‌نامه مطرح شده‌است.

از طرفی با توجه به الگوهای مختلفی که برای حرکت افقی مکان‌نما در روش پردازش پسماند محلی ارائه شد، معیار تعیین یک مسیر بهینه با استفاده از آزمایش‌های تجربی تعیین گردید. عملکرد روش‌های پیشنهادی در حذف نویز، با استفاده از معیار‌های مختلف کمی و کیفی با سایر روش‌های حذف نویز مقایسه گردید. نتایج آزمایش‌ها، قابل رقابت بودن الگوریتم‌های پیشنهادی در مقایسه با سایر روش‌ها و برتری آن‌ها بر سایر فیلترهای مبتنی بر هموارساز پسماند می‌باشد.

فهرست

فصل اول: مقدمه
1-1 مقدمه 2

1- 2 منابع نویز تصویر 2
1-2-1 نویز ضربه ای 2
1-2-2 نویز کوانتیزاسیون 2
1-2-3 نویز ضربه فوتون¬ها 3
1-2-4 نویز حرارتی 3
1-3 پسماند 3
1-3-1 هموارسازی پسماند 6
1-4 ساختار پایان نامه 7

فصل دوم: مروری بر روش‌های حذف نویز جمع‌شونده گوسی

2-1 مقدمه 9
2-2 روش¬های غیر فازی حذف نویز گوسی 9
2-2-1 فیلتر وفقی وینر 9
2-2-2 فیلتر غیرهمگن 10
2-2-3 فیلتر دوطرفه 10
2-2-4 میانگین¬های غیرمحلی 11
2-2-5 فیلتر NLM در حوزه¬ی تبدیل 12
2-2-6 روش های کاهش نویز مبتنی بر تبدیل موجک 13
2-2-7 روش BM3D 15
2-3 روش¬های فازی حذف نویز گوسی 17
2-3-1 فیلتر وفقی میانگین وزندار 18
2-3-2 مشتق فازی(GOA) 20
2-4 نتیجه¬گیری 22

فصل سوم: روش¬های پردازش پسماند

3-1 مقدمه 24
3-2 هموارساز پسماند استاندارد(SHS) 24
3-3 پردازش پسماند مختلط(CHS) 25
3-4 هموارساز پسماند استاندارد اصلاح شده (MSHS) 26
3-5 پردازش پسماند محلی(LHP) 28
3-5-1 انتخاب مناسب پهنای مکان¬نما 30
3-6 روش پردازش پسماند وزندار 31
3-7 پردازش نهایی 32
3-8 نتیجه¬گیری 33

فصل چهارم: روش‌های پیشنهادی فازی جهت بهبود عملکرد هموارساز پسماند

4-1 مقدمه 36
4-2 مکمل¬های فازی 36
4-3 روش هموارسازی پسماند فازی 37
4-3-1 تعیین پارامتر¬های روش هموارسازی پسماند فازی 43
4-4 انتخاب پنجره¬ی بهینه در پردازش پسماند 46
4-4-1 بررسی انتخاب پنجره¬ی بهینه در LAHS 47
4-5 روش پردازش پسماند فازی غیرمحلی 48
4-6 نتیجه¬گیری 52

فصل پنجم: ارزیابی روش¬های پیشنهادی

5-1مقدمه 54
5-2 معیارهای ارزیابی 54
5-2-1 Method Noise 54
5-2-3 SSIM 54
5-3 ارزیابی الگوریتم¬های پیشنهادی 55
5-3-1 نتایج روش پسماند فازی به ازای مقادیر مختلف w_up 55
5-3-2 مقایسه روش پسماند فازی با روش پسماند کلاسیک 61
5-3-3 ارزیابی الگوریتم‌های پیشنهادی روی تصاویر استاندارد در مقایسه با سایر روش‌های حذف نویز 63
5-4 نتیجه¬گیری 77
5-5 پیشنهادات 77
مراجع 78
چکیده¬ انگلیسی 82

کلمات کلیدی