数字图像处理中的图像噪声有哪些主要类型,主要特点是什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/26 09:15:13
数字图像处理中的图像噪声有哪些主要类型,主要特点是什么?
数字图像处理中的图像噪声有哪些主要类型,主要特点是什么?
数字图像处理中的图像噪声有哪些主要类型,主要特点是什么?
1.图像噪声按其产生的原因可以分为
外部噪声,即指系统外部干扰以电磁波或经电源串进系统内部而引起的噪声.如电气设备,天体放电现象等引起的噪声. 内部噪声：一般又可分为以下四种： （1）由光和电的基本性质所引起的噪声.如电流的产生是由电子或空穴粒子的集合,定向运动所形成.因这些粒子运动的随机性而形成的散粒噪声；导体中自由电子的无规则热运动所形成的热噪声；根据光的粒子性,图像是由光量子所传输,而光量子密度随时间和空间变化所形成的光量子噪声等. （2）电器的机械运动产生的噪声.如各种接头因抖动引起电流变化所产生的噪声；磁头、磁带等抖动或一起的抖动等. （3）器材材料本身引起的噪声.如正片和负片的表面颗粒性和磁带磁盘表面缺陷所产生的噪声.随着材料科学的发展,这些噪声有望不断减少,但在目前来讲,还是不可避免的. （4）系统内部设备电路所引起的噪声.如电源引入的交流噪声；偏转系统和箝位电路所引起的噪声等.
2.图像噪声从统计理论观点可以分为
平稳和非平稳噪声两种.在实际应用中,不去追究严格的数学定义,这两种噪声可以理解为：其统计特性不随时间变化的噪声称其为平稳噪声.其统计特性随时间变化而变化的称其为非平稳噪声.
3.还可以按噪声幅度随时间分布形状来定义
如其幅度分布是按高斯分布的就称其为高斯噪声,而按雷利分布的就称其为雷利噪声.
4.也有按噪声频谱形状来命名的
如频谱均匀分布的噪声称为白噪声；频谱与频率成反比的称为 1/f噪声；而与频率平方成正比的称为三角噪声等等.5.另外按噪声和信号之间关系可分为 加性噪声和乘性噪声：假定信号为 ,噪声为 ,如果混合迭加波形是 形式,则称此类噪声为加性噪声；如果迭加波形为形式,则称其为乘性噪声.前者如放大器噪声等.每一个象素的噪声不管输入信号大小,噪声总是分别加到信号上.后者如光量子噪声,胶片颗粒噪声等.由于载送每一个象素信息的载体的变化而产生的噪声受信息本身调制.在某些情况下,如信号变化很小,噪声也不大.为了分析处理方便,常常将乘性噪声近似认为是加性噪声,而且总是假定信号和噪声是互相统计独立.
5.此外根据经常影响图像质量的噪声源又可分
首先,是记录在感光片上的图像会受到感光颗粒噪声的影响；其次,图像从光学到电子形式的转换是一个统计过程（因为每个图像元素接收到的光子数目是有限的）.最后,处理信号的电子放大器会引入热噪声.人们为建立这三类噪声的模型进行过大量研究. （1）电子噪声 在阻性器件中由于电子随机热运动而造成的电子噪声是三种模型中最简单的.这类噪声很早就被电路设计人员成功地建模并研究了.一般常用零均值高斯白噪声作为其模型．它具有一个高斯函数形状的直方图分布以及平坦的功率谱.它可用其 RMS值（标准差）来完全表征.有时,电子器件也会产生一种所谓的1/f 噪声．这是一种强度与频率成反比的随机噪声.然而,图像处理问题很少需要对这种 噪声进行建模. （2）光电子噪声 光电子噪声是由光的统计本质和图像传感器中光电转换过程引起的.在弱光照的情况下,其影响更为严重,此时常用具有泊松密度分布的随机变量作为光电噪声的模型.这种分布的标准差等于该随机变量均值的平方根. 在光照较强时,泊松分布趋向更易描述的高斯分布；而标准差（RSM幅值）仍等于均值的平方根.这意味着噪声的幅度是与信号有关的.