分数阶积分的图像去噪算法

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分数阶积分的图像去噪算法

胡金蓉, 蒲亦非, 周激流

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胡金蓉, 蒲亦非, 周激流. 分数阶积分的图像去噪算法[J]. 电子科技大学学报, 2012, 41(5): 706-711. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.013

引用本文:

胡金蓉, 蒲亦非, 周激流. 分数阶积分的图像去噪算法[J]. 电子科技大学学报, 2012, 41(5): 706-711. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.013

HU Jin-rong, PU Yi-fei, ZHOU Ji-liu. Fractional Integral Denoising Algorithm[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2012, 41(5): 706-711. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.013

Citation:

HU Jin-rong, PU Yi-fei, ZHOU Ji-liu. Fractional Integral Denoising Algorithm[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2012, 41(5): 706-711. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.013

分数阶积分的图像去噪算法

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.013

1.
西华大学数学与计算机学院成都 610039;
2.
四川大学计算机学院成都 610064

基金项目:

国家自然科学基金(60972131);国家自然科学基金青年基金(61201438)

作者简介:
胡金蓉(1983-),女,博士,主要从事分数阶微积分理论用于数字图像处理方面的研究.

中图分类号: TN911.73;TB112

Fractional Integral Denoising Algorithm

1.
School of Mathematics and Computer Engineering,Xihua University Chengdu 610039;
2.
School of Computer Science,Sichuan University Chengdu 610064

摘要: 为了在去噪的同时更好地保留图像的细节纹理信息,提出一种分数阶积分的图像去噪算法FIDA。论述了FIDA在135°、90°、45°、0°、180°、315°、270°、225°这8个方向上的分数阶积分掩模的构造,及FIDA的数值运算规则。实验以视觉感知和PSNR值两个主、客观标准对FIDA的去噪性能进行度量,表明FIDA去噪算法的有效性:在去噪的同时对图像的边缘纹理细节信息保留较好,尤其是对灰度变化不大的弱边缘和弱纹理细节信息的有效保留。
- 分数阶微积分 /
- 分数阶积分 /
- 分数阶积分掩模 /
- 图像去噪
Abstract: In this paper, we propose an innovation denoising method named fractional integral denoising algorithm (FIDA) in order to remove noise as largely as possible. Our approach is based on the Riemann-Liouville definition of fractional calculus. The structures of FIDA on eight directions are discussed first. In the first aspect,the structures of fractional integral masks for FIDA on eight directions are constructed respectively. The eight directions used in our algorithm are 135 degrees, 90 degress, 45 degrees, 0 degrees, 180 degrees, 315 degrees, 270 degrees and 225 degrees. In addition, we also present the numerical implementation rules of FIDA for digital image. The experimental results show the effectiveness of our method according to the visual perception and peak signal noise ratio (PSNR) subjectively and objectively. Those results also demonstrate that FIDA can effectively remove noise while preserving the image's significant information simultaneously, especially for the edges and texture information with weak variation on gray intensity.
- fractional calculus /
- fractional integral /
- fractional integral mask /
- image denoising

[1]	郝琨, 韩冰, 李志圣, 王传启. 基于投影阈值分割和数字序列校正的高噪声数字仪表图像识别方法 . 电子科技大学学报, 2023, 52(5): 728-738. doi: 10.12178/1001-0548.2022217
[2]	孙美美, 胡云安, 韦建明. 一种新型不确定分数阶混沌系统滑模同步控制方式 . 电子科技大学学报, 2017, 46(3): 555-561. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2017.03.013
[3]	刘玉红, 张艳山, 李永杰, 杨开富, 颜红梅. 基于视觉感受野特性的自适应图像去噪算法 . 电子科技大学学报, 2017, 46(6): 934-941. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2017.06.024
[4]	吴一全, 李海杰, 宋昱. 基于引导核聚类的非局部均值图像去噪算法 . 电子科技大学学报, 2016, 45(1): 36-42. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.005
[5]	何坤, 郑秀清, 琚生根, 张永来. 改进全变分的图像去噪 . 电子科技大学学报, 2016, 45(3): 463-468. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.02.026
[6]	罗学刚, 吕俊瑞, 王华军, 杨强. 选择性计算的快速非局部均值图像去噪 . 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 84-90. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.014
[7]	梁涛年, 陈建军, 赵斌, 王蕊照. 区间参数分数阶时滞系统鲁棒稳定域 . 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 944-950. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.026
[8]	何坤, 琚生根, 林涛, 张卫华. TV数值计算的图像去噪 . 电子科技大学学报, 2013, 42(3): 459-463. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.03.027
[9]	王瑜, 张慧妍. 基于四阶PDEs和对比度增强的荧光显微图像去噪 . 电子科技大学学报, 2012, 41(4): 564-567.
[10]	陈庆利, 蒲亦非, 黄果, 周激流. 数字图像的0~1阶Riemann-Liouville分数阶微分增强模板 . 电子科技大学学报, 2011, 40(5): 772-776. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.026
[11]	张卫华, 李睿, 何坤, 周激流. 3DDCT变换下的图像去噪与增强方法 . 电子科技大学学报, 2011, 40(5): 742-746. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.05.021
[12]	钟其水, 李辉. 永磁同步电机分数阶微积分控制方法研究 . 电子科技大学学报, 2011, 40(2): 246-249. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.02.018
[13]	周玉荣, 郝小江, 张安英, 庞小峰. 非线性积分点火模型的相干共振 . 电子科技大学学报, 2008, 37(5): 724-726,776.
[14]	孟庆宇, 刘本永, 姚宏达. 基于分数本征特征的手写数字识别 . 电子科技大学学报, 2006, 35(3): 289-291.
[15]	王璞, 杨建宇, 杜雨洺. 分数阶自相关和FrFT的LFM信号参数估计 . 电子科技大学学报, 2006, 35(2): 179-182.
[16]	尹忠科, 解梅, 王建英. 基于稀疏分解的图像去噪 . 电子科技大学学报, 2006, 35(6): 876-878.
[17]	顾书龙, 张宏彬. 相对论Birkhoff系统的积分不变量 . 电子科技大学学报, 2004, 33(4): 481-484.
[18]	滕旭东, 袁晓, 赵元英, 魏永豪. 数字分数微分器系数的快速算法 . 电子科技大学学报, 2004, 33(4): 457-460.
[19]	何晓薇, 樊龙飞, 查光明. 基于二阶、四阶累积量的盲解卷积准则 . 电子科技大学学报, 1998, 27(4): 375-379.
[20]	王莉, 章毅. 时滞积分不等式与应用 . 电子科技大学学报, 1997, 26(2): 199-203.

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分数阶积分的图像去噪算法

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.013

1. 西华大学数学与计算机学院成都 610039;

2. 四川大学计算机学院成都 610064

基金项目:

国家自然科学基金(60972131);国家自然科学基金青年基金(61201438)

作者简介:
胡金蓉(1983-),女,博士,主要从事分数阶微积分理论用于数字图像处理方面的研究.

收稿日期: 2010-06-11
修回日期: 2011-10-24
刊出日期: 2012-10-15

中图分类号: TN911.73;TB112

关键词:

摘要: 为了在去噪的同时更好地保留图像的细节纹理信息,提出一种分数阶积分的图像去噪算法FIDA。论述了FIDA在135°、90°、45°、0°、180°、315°、270°、225°这8个方向上的分数阶积分掩模的构造,及FIDA的数值运算规则。实验以视觉感知和PSNR值两个主、客观标准对FIDA的去噪性能进行度量,表明FIDA去噪算法的有效性:在去噪的同时对图像的边缘纹理细节信息保留较好,尤其是对灰度变化不大的弱边缘和弱纹理细节信息的有效保留。

English Abstract

胡金蓉, 蒲亦非, 周激流. 分数阶积分的图像去噪算法[J]. 电子科技大学学报, 2012, 41(5): 706-711. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.013

引用本文:

胡金蓉, 蒲亦非, 周激流. 分数阶积分的图像去噪算法[J]. 电子科技大学学报, 2012, 41(5): 706-711. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.013

HU Jin-rong, PU Yi-fei, ZHOU Ji-liu. Fractional Integral Denoising Algorithm[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2012, 41(5): 706-711. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.013

Citation:

HU Jin-rong, PU Yi-fei, ZHOU Ji-liu. Fractional Integral Denoising Algorithm[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2012, 41(5): 706-711. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.013

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