基于边缘方向改进的自适应窗口Lee滤波算法

作者:孙景峰;艾强;唐虹;张彦龙 刊名:科学技术与工程 上传者:孟烨

【摘要】为克服自适应窗口Lee滤波算法对图像边缘方向不敏感的弊端,提出了一种改进方法.其基本思路是先对图像纹理区进行分类,然后在方向上使用改进的四向模板获取方向窗口,分别对不同的方向使用不同的窗口增长方式对图像进行滤波.实验表明,改进后的算法相比传统算法在有效去除噪点的同时保存了大量的边缘与细节信息.

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第 18 卷 第 8 期 2018 年 3 月 1671—1815(2018)008-0097-05 科 学 技 术 与 工 程 Science Technology and Engineering Vol. 18 No. 8 Mar. 2018 ⓒ 2018 Sci. Tech. Engrg. 引用格式:孙景峰, 艾 强, 唐 虹, 等. 基于边缘方向改进的自适应窗口 Lee滤波算法[J] . 科学技术与工程, 2018, 18(8): 97—101 Sun Jingfeng, Ai Qiang, Tang Hong, et al. An improvement adaptive window Lee filtering algorithm based on edge orientation[ J] . Science Technology and Engineering, 2018, 18(8): 97—101 基于边缘方向改进的自适应窗口 Lee滤波算法 孙景峰1 艾 强2∗ 唐 虹2 张彦龙2 (西北工业大学自动化学院1,机电学院2,西安 710129) 摘 要 为克服自适应窗口 Lee滤波算法对图像边缘方向不敏感的弊端,提出了一种改进方法。 其基本思路是先对图像纹理 区进行分类,然后在方向上使用改进的四向模板获取方向窗口,分别对不同的方向使用不同的窗口增长方式对图像进行滤 波。 实验表明,改进后的算法相比传统算法在有效去除噪点的同时保存了大量的边缘与细节信息。 关键词 Lee滤波 自适应窗口 边缘方向 中图法分类号 TP341. 41; 文献标志码 B 2017 年 9 月 4 日收到 西北工业大学研究生创意创新 种子基金(Z2017103)资助 第一作者简介:孙景峰 (1981—),博士研究生。 研究方向:图像 处理。 ∗通信作者简介:艾 强(1992—),硕士研究生。 研究方向:图像 处理。 在图像处理中由于存在噪声,图像质量被严重 影响且降低了计算机对图像目标信息的解析能力, 因此图像噪声抑制是图像处理中的重要环节[1—3]。 斑点噪声是图像处理工程中常见噪声之一[4,5],它 的存在会直接影响目标识别与分类结果[6],对斑点 噪声的处理一直以来都是图像处理领域的重要研究 方向之一。 Lee滤波是利用图像局部统计特性进行图像斑 点滤波的典型方法,对斑点噪声的处理效果优良,常 用于处理孔径雷达图像中的相干斑噪声[7—9]。 虽然 该方法对于斑点噪声处理效果显著,但其边缘保持 能力差且效果与窗口尺寸紧密相关。 为了克服提高 相干斑抑制能力与保持细节这一矛盾,有很多针对 窗口尺寸进行优化的研究,其共同点都是根据窗口 内像素分布特性决定是否扩大窗口在均质区选择扩 大窗口,保证一定的相干斑抑制能力,而在细节较多 区域选择较小的窗口,使滤波过程更为细致。 大部 分创新都是在窗口自适应变化的条件与方法上,并 没有考虑到细节变化趋势等信息。 所以仍然会导致 丢失部分细节信息或者运行时间过长等问题。 在研究传统 Lee 滤波和一些改进方法的基础 上,进行如下改进,首先对窗口扩大方式进行改进, 使窗口内包含更多的有用信息,其次修改边缘判断 条件更为严格,再次在扩大窗口的同时引入阈值判 断,控制窗口扩大的程度,最后对屏幕图像进行仿真 验证,得出改进方法在去噪效果和细节保留能力与 传统自适应窗口 Lee滤波算法上均有所改善。 1 传统自适应窗口 Lee滤波 利用传统自适应窗口进行 Lee 滤波,根据窗口 内像素分布特性决定是否扩

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