• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于改进切尾均值的矿井图像去噪算法
  • 38
  • 作者

    熊增举姚成贵张德华

  • 单位

    江西信息应用职业技术学院电子工程系嘉兴大学数据科学学院浙江大学电气工程学院

  • 摘要
    现有矿井图像去噪算法对于复杂噪声的去除效果有限,且处理速度不能满足实时监控需求。针对该问题,提出一种基于改进切尾均值的矿井图像去噪算法。首先,采用切尾均值滤波器对图像噪声进行初步滤除,同时引入二次检验机制处理残留的噪声点,通过引入离散系数提升算法对不同像素的区分能力,增强去噪性能;其次,采用基于极值数量的分类处理及再次检验机制,有效减少残留噪声问题;然后,在小波函数中引入新的控制变量优化软阈值函数和硬阈值函数,构建双阈值函数,结合Radon变换增强对线性特征的处理,增强对矿井图像的检测能力;最后,采用均方误差(MSE)与峰值信噪比(PSNR)进行图像质量评价。实验结果表明:相较于切尾均值算法、硬阈值算法、软阈值算法,基于改进切尾均值的矿井图像去噪算法的MSE增长相对缓慢,MSE最小,图像去噪效果最好;引入离散系数后,模型的MSE相较于未引入前低300 dB左右,PSNR相较于未引入前高20 dB左右,引入离散系数能有效减少噪声点对算法的影响;相较于卡尔曼遗传优化算法、变换域图像去噪算法、交叉分支卷积去噪网络,本文算法的MSE分别降低了27,21,13 dB,PSNR分别提升了8,6,3 dB,耗时分别缩短了0.20,0.16,0.14 s。
  • 关键词

    矿井图像去噪切尾均值二次检验机制小波变换离散系数双阈值函数Radon变换

  • 文章目录
    0 引言
    1 矿井图像去噪算法
    1.1 切尾均值滤波器
    1.2 改进小波阈值函数
    2 实验分析
    2.1 改进切尾均值和小波双阈值函数效果验证
    2.2 离散系数效果验证
    2.3 算法耗时
    2.4 对比分析
    3 结论
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