基于矩阵低秩逼近的自然图像去噪

陈杰，杨艳

（四川大学计算机学院，成都 610065）

0 引言

科技的日新月异发展使得消费级图像捕获设备变得廉价且得到大量使用。然而许多情况下，高质量图像的获取仍然比较困难，普通消费级设备甚至一些专业设备在一些情况下捕获的现实世界图像仍然保留着大量噪声，使得获取的图像质量不高，也影响了基于图像的后续应用。图像去噪是一个经典的信号复原问题，由于光电传感器误差，传输过程的电子热运动等原因。获取的图像中存在噪声是无法避免的，但可以通过一些方法从带噪图像中尽量恢复原始图像信号，提高图像信噪比。图像去噪的方法经过多年的发展。许多去噪方法针对添加人工模拟的全局加性高斯噪声的灰度图像进行去噪。这些方法旨在从已有的噪声图像y=x+n恢复出清洁图像成分x，其中n是噪声水平为σ的加性高斯噪声。经过去噪算法的处理，噪声图像中隐含的清洁图像信息更明显地显现出来，且图像的峰值信噪比等量化指标得到了提高，图像获得了更好的视觉效果。然而在真实世界图像中，噪声的分布未知且构成复杂，其可能产生于电子热运动、量化误差、光电传感误差等多个来源。针对全局加性高斯白噪声的去噪算法对噪声的建模不足以模拟真实噪声的分布。同时，真实世界图像无噪图像及噪声的获取比较困难，现有一般获取真实无噪图像真值是通过多次拍摄同一静态场景然后对每个像素取平均值得到，这种方法可以得到可以用作真值的近似无噪图像。……