基于噪声估计的自适应块匹配和三维滤波降噪算法
DOI:
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作者:
作者单位:

(南昌大学 信息工程学院,江西 南昌 330031)

作者简介:

徐少平(1976-),男,汉,江西九江人,博士, 教授,主要从事图形图像处理教学科研工作,目前主要的研究方向为图形图像处理技术、机 器视觉和虚拟手术仿真等.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61662044,3,61379018)和国家级大学生双创项目(201510403030) 资助项目 (南昌大学 信息工程学院,江西 南昌 330031)


An adaptive BM3D denoising algorithm based on noise level estimation
Author:
Affiliation:

(School of Information Engineering,Nanchang University,Nanchang 330031,China)

Fund Project:

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    摘要:

    针对经典的块匹配和三维滤波(BM3D)降噪算法中最 为核心的噪声水平(方差)参数在使用中需要 人工手动设置极大影响了降噪效果并限制了它的应用,提出了一种新的基于自然场景 统计(NSS)的噪声水平特征矢量和支持向量回归(SVR)技术的快速噪声水平估计算法并应用于 经典BM3D算法 中,使之转变为自适应降噪算法(Adaptive BM3D)。本文算法首先利用小波变换对图像进行 不 同尺度和不同方向的分解,提取各子带滤波系数并用通用高斯分布模型(GGD)建模,以模型 参数构成反映噪 声图像噪声水平的特征矢量;然后用SVR方法在大量噪声图像样本上进行训练获得图像噪声 水平预测模型。 实验表明:改进后的ABM3D算法实际图像降噪效果比BM3D算法获得进一步提升,并且仍然 保持了非常高的执行效率,相对于当前各主流算法具有明显的竞争力。

    Abstract:

    As the core parameter of the classical block-matching and 3D filtering (BM3D) algorithm,noise level (variance) needs to be manually set,which greatly affects the BM3D algorithm ′s noise reduction performance and limits its application.To resolve this probl em,a fast noise level estimation algorithm that utilizes the feature vectors based on the natural scene statistics and support vector regression (SVR ) techniques is proposed,based on which the standard BM3D algorithm is transformed into an adaptive denoising algorithm (adaptive BM3D). Specifically,the sub-band coefficients of an image obtained from a wavelet tra nsform over three scales and three orientations are parameterized using a generalized Gaussian distribution (GGD), and these estimated parameters are used to form a feature vector for describing image noise level of the image .Given a lot of feature vectors obtained from training noisy images,we utilize support vector regression (SVR) to train an estimation model to predict the noise level for any noisy image.Experimental results show that the actual image noise reduction capability of the proposed ABM3D algorithm is much better than that of the class ical BM3D algorithm,and it still maintains high efficiency,which gives it a sign ificant competitive edge compared with other existing state of the art alg orithms.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

徐少平,张兴强,杨晓辉,江顺亮,闵卫东.基于噪声估计的自适应块匹配和三维滤波降噪算法[J].光电子激光,2017,28(6):663~673

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  • 收稿日期:2016-04-22
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  • 在线发布日期: 2017-06-19
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