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图解噪声与去噪 之二:从『均值滤波』到『BM3D』


金彩汇 本文系微信公众号《大话成像》,知乎专栏《大话成像 all in camera》原创文章,转载请注明出处。

上一篇讲过了temporal noise和Fix patter noise的分离,通过多帧平均可以去除掉temporal noise,并分离出FPN,在这篇将介绍如何去除FPN。

在信号处理教科书中,介绍过很多经典的图像去噪方法,主要的是针对随机噪声的,对于图像中非随机噪声,比如sensor本身的物理缺陷导致的hot pixel,weak pixel 或是dead pixel,一般称之为impulse noise,对于impulse noise有单独的处理方法,因为他们不属于随机噪声。

随机噪声也就是在比图像的真实信号或高或低的不确定变化。

如果中间的虚线视作真实信号,红色和蓝色的曲线代表随机噪声叠加后的信号,如果虚线定义为0,那么所有随机噪声求和应为0 ,在统计学上叫零和噪声。

金彩汇由于零和噪声的这种特点,均值滤波可以降低图像的噪声。

如图所示,浅蓝色的线代表红蓝线求均值以后的信号,波动的幅度明显减小了,也就是噪声降低了。

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