Noisy Image

Шум - це випадкова зміна яскравості або інформації про колір, яка зазвичай спричинена технологічними обмеженнями датчика збору зображень або поганими умовами навколишнього середовища. Ці проблеми широко поширені в реальних ситуаціях, що робить шум на зображенні поширеною проблемою, яку необхідно вирішувати за допомогою належних методів знешумлення. Зменшення шуму зображення є складним завданням, оскільки шум пов'язаний з особливостями зображення. Як наслідок, мета полягає в тому, щоб знайти компроміс між зменшенням шуму настільки, наскільки це можливо, і збереженням якомога більшої кількості інформації.

• Фільтри Вінера, медіанний та інверсний - це найпоширеніші фільтри, що використовуються для зменшення шумів на зображеннях.

Генератори шуму

Шум може потрапляти на зображення під час зйомки та передачі. На появу шуму на зображенні можуть впливати кілька змінних. Кількість пошкоджених пікселів на зображенні визначає рівень шуму. Шум зображення може варіюватися від ледь помітних частинок на цифровому фото, зробленому при кращому освітленні, до практично повністю безшумних оптичних і радіокосмічних зображень, з яких за допомогою складної обробки можна отримати обмежену кількість знань. Знімок з такою кількістю шуму був би непридатним для використання, оскільки на ньому було б важко розпізнати об'єкт. Ось найпоширеніші генератори шуму на цифрових зображеннях:

• Викривлення цифрової фотографії можуть бути спричинені хмарами пилу в сканері.
• На датчик зображення можуть впливати умови навколишнього середовища.
• Шум на зображенні може бути спричинений низькою освітленістю та високою температурою датчика.
• Втручання в канал передачі.

Різні форми шуму

Його відрізняє характер шуму, в тому числі його імовірнісні характеристики. Існує багато різних видів шуму. Шум солі та перцю, шум отрути, гаусівський шум та спекл-шум - одні з найпоширеніших типів шуму.

Це різновид шуму, який зазвичай видно на зображеннях. Він з'являється у вигляді чорно-білих пікселів, які виникають через нерегулярні проміжки часу. Цей тип шуму спричинений помилками при передачі даних. У шумі "сіль-перець" значення a і b різні. В середньому кожне з них має ймовірність менше 0,1. Зображення має вигляд "солі та перцю", тому що пошкоджені пікселі по черзі отримують найнижче та найвище значення.

Нелінійні реакції детекторів і реєстраторів зображень створюють отруйний шум. Дані зображення визначають тип шуму. Це рівняння використовується тому, що методи виявлення і фіксації включають неконтрольоване виробництво електронів з пуассонівським процесом і середнім значенням реакції. Оскільки середнє значення і дисперсія пуассонівського розподілу однакові, вважається, що графічна складова має довірчий інтервал, якщо збурення має варіацію, що дорівнює одиниці.

Як відомо, це статистичний шум, щільність ймовірності якого ідентична нормальному розподілу. Розподіл гаусівського шуму рівномірний по всьому сигналу. На зашумленому зображенні кожен піксель складається з суми відповідного йому пікселя + випадкове значення гаусівського шуму. Функція розподілу ймовірностей гауссового розподілу має форму дзвона. Найбільш типовим застосуванням гаусівського шуму в операціях є адитивний білий гаусівський шум.

Спекл-шум - це мультиплікативний шум. Він знижує якість зображення при діагностичних дослідженнях, надаючи знімкам вигляд розсіяної хвилі, створеної великою кількістю крихітних розсіяних віддзеркалень, що проходять через внутрішні органи. В результаті спостерігачеві буде важче розрізнити крихітні особливості на фотографіях.

Багато фотографій проходять через процес дистиляції, щоб отримати якомога більше інформації, незалежно від практики та точності зйомки. Ми розглянули деякі з найпоширеніших форм шуму та їхнє значення в цьому відношенні.