本技术提供了一种基于格拉姆角场与选择状态空间模型的图像去噪方法,涉及图像去噪技术领域,包括:将待去噪图像进行图像提取,得到各个图像块,并根据所述图像块之间的夹角确定成格拉姆角场矩阵;根据所述图像块与对应的所述格拉姆角场矩阵确定增强特征向量;将所述增强特征向量输入至训练好的选择状态空间模型中,得到去噪图像。相较于传统的图像去噪方法,本发明能够在计算图像块之间的几何关系时,通过格拉姆角场的计算,减少冗余计算,提高整体效率。
背景技术
在图像去噪领域,现有的技术主要分为以下几类:
1、传统滤波方法:
均值滤波和中值滤波,通过计算局部像素的平均值或中值来去除噪声。这些方法简单易行,但容易模糊图像细节。高斯滤波,使用高斯核进行卷积运算,能够有效去除高斯噪声,但对细节保留能力有限。
2、变换域方法:
小波变换,将图像转换到小波域,通过阈值处理去除噪声,再进行逆变换恢复图像。这种方法在多尺度分析方面有优势,但计算复杂度较高。
3、模型基础方法:
非局部均值(NLM)算法:通过计算图像中非局部相似块的加权平均去除噪声,效果较好,但计算复杂度较高。BM3D(Block-Matching and 3D filtering)算法,将相似图像块堆叠成三维数组,在变换域内去噪,然后重构图像。BM3D效果优异,但计算复杂度仍然较高。
4、深度学习方法:
卷积神经网络(CNN):使用深度学习模型,通过大量训练数据学习去噪特征。尽管效果显著,但训练时间长,且对模型架构和参数选择要求高。生成对抗网络(GAN):通过生成网络和判别网络的对抗训练来去噪,但GAN模型训练难度大,稳定性较差。
现有方案中存在的技术问题
计算复杂度高,许多先进的去噪算法,如BM3D和非局部均值算法,尽管去噪效果较好,但计算复杂度高,处理速度慢,难以满足实时应用需求。
细节保留不足,传统滤波方法,如均值滤波和高斯滤波,容易在去噪过程中模糊图像细节,导致图像质量下降。
模型训练复杂,深度学习方法依赖大量的训练数据和计算资源,训练时间长,且对模型架构和参数选择要求高,适用性有限。
鲁棒性差,现有的一些方法在处理不同类型的噪声时表现不一致,缺乏通用性。尤其是深度学习模型,可能对训练数据的依赖较大,导致在实际应用中鲁棒性较差。
实现思路