opencv python 图像去噪的实现方法
2018-09-24 21:32
在早先的章节里,我们看到很多图像平滑技术如高斯模糊,Median模糊等,它们在移除数量小的噪音时在某种程度上比较好用。在这些技术里,我们取像素周围的一小部分邻居,做一些类似于高斯平均权重,中值等替换掉中间的元素。简单说,移除一个像素的噪音是基于本地邻居的。
噪音有一个属性,噪音一般被认为是具有零平均值的随机变量。假设一个像素噪音,p = p0 + n, 其中p0是像素的真实值,n是那个像素的噪音。你可以从不同图像取大量的同一个像素(N)并计算他们的平均值,理想情况下,你应该得到p=p0,因为均值是0.
你可以自己通过一个简单例子验证一下。保持一个静止的摄像机对准一个位置多呆几秒,这会给你很多帧,或者是对一个场景的很多图像。然后写一些代码来找到视频里所有帧的平均值。比较最终的结果和第一帧。你可以看到噪点被去掉了。不幸的是这个简单的方法对于摄像机和场景的运动来说就不健壮了。而且经常你也只有一个噪音图像可用。
Image Denoising
OpenCV提供了这种技术的四种变体。
cv2.fastNlMeansDenoising() - 使用单个灰度图像 cv2.fastNlMeansDenoisingColored() - 使用彩色图像。 cv2.fastNlMeansDenoisingMulti() - 用于在短时间内捕获的图像序列(灰度图像) cv2.fastNlMeansDenoisingColoredMulti() - 与上面相同,但用于彩色图像。
Common arguments:
h:参数决定滤波器强度。较高的h值可以更好地消除噪声,但也会删除图像的细节 (10 is ok) hForColorComponents:与h相同,但仅适用于彩色图像。 (通常与h相同) templateWindowSize:应该是奇数。 (recommended 7) searchWindowSize:应该是奇数。 (recommended 21)
cv2.fastNlMeansDenoisingColored()
如上所述,它用于从彩色图像中去除噪声。 (噪音预计是高斯噪音)
import numpy as np import cv2 import matplotlib.pyplot as plt img = cv2.imread(img.jpg) dst = cv2.fastNlMeansDenoisingColored(img,None,10,10,7,21) plt.subplot(121),plt.imshow(img) plt.subplot(122),plt.imshow(dst) plt.show()
cv2.fastNlMeansDenoisingMulti()
现在我们将相同的方法应用于视频。 第一个参数是嘈杂帧的列表。 第二个参数imgToDenoiseIndex指定我们需要去噪的帧,因为我们在输入列表中传递了frame的索引。 第三个是temporalWindowSize,它指定了用于去噪的附近帧的数量。 在这种情况下,使用总共temporalWindowSize帧,其中中心帧是要去噪的帧。 例如,传递了5个帧的列表作为输入。 设imgToDenoiseIndex = 2和temporalWindowSize = 3.然后使用frame-1,frame-2和frame-3对帧-2进行去噪
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