有 。
同时
(10)
新阈值函数以为渐近线,随着的增大逐渐接近,克服了软阈值函数中与之间具有恒定偏差的缺点。
观察式(7)发现,当阈值很小时,新阈值函数的作用与硬阈值函数相当,但它更灵活,当非常接近阈值时,式(7)表明近似等于而不是直接让为0。另外,从式(7)易得
(11)
(12)
以上两式说明,当取值很小时,新阈值函数趋同于软阈值函数;当取值很大时,新阈值函数趋近于硬阈值函数。通过调节取值可以改变新阈值函数的趋向,也体现了新阈值函数的灵活性。
< >实验结果与分析
(a)原始Lena图像 (b)加噪图像
图1原始图像
Fig.1 Original image
采用小波基是db4,分解层数为3,去噪。阈值的选择采用的是Donoho的统一阈值:。
(a)软阈值函数去噪 (b)硬阈值函数去噪
(c)文献[4]提出的阈值函数去噪(d)新的阈值函数去噪
图2几种方法去噪后的图像
Fig.2 Results of various de-noising methods
对图2研究表明,硬阈值方法处理后的图像仍保留了明显的噪声信号,软阈值方法处理后的图像画面柔合,但边缘模糊,特别是在噪声方差较大时已很不清晰,而本文新阈值函数的方法达到了较好的视觉效果,提高了图像的清晰度,图像的细节得到了很好的保留,噪声去除比较明显,图像更加平滑,并且与文献[4]的方法比较,图像显现的更加清晰。
表1 消噪后均方根误差(MSE)和峰值信噪比(PSNR)对比Comparison of MSE and PSNR for de-noising methods 含噪图像 软阈值法 硬阈值法 文献[4]方法 本文方法 MSE 397.26 142.57 136.17 56.23 48.12 PSNR 22.14 26.63 26.79 30.38 31.67
从表1可以看出,新的阈值函数去噪效果比硬阈值和软阈值具有明显的优势,与其它图像去噪方法相比均方根误差(MSR)有明显下降。在相同的噪声方差下,新阈值函数求得的PSNR值要大于硬函数和软函数的值,说明使用新阈值函数,可以得到较小的噪声,达到了通过改进阈值函数去噪的目的,与文献[4]采用的方法比PSNR要提高很多。
< >结论本文在详细地讨论小波阈值去噪方法的基础上,提出了一种新阈值函数。该新阈值函数是现有软、硬阈值函数的推广,通过调整参数,可以克服硬阈值函数不连续和软阈值函数有偏差的缺点,同时还可以表达出分解后的小波系数的能量分布。经实验验证,本文提出的新阈值函数不仅可以有效地去除噪声,而且还可以保留图像的细节信息,说明新的阈值比传统阈值更接近最佳情况。
参考文献
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