Matlab图像处理之Lee滤波器

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Matlab图像处理之Lee滤波器。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、前言:

   LEE滤波器是一种常用于合成孔径雷达(SAR)图像去噪的滤波器。它能增强图像的局部对比度。今天我们将通过MATLAB来实现这种滤波器。

二、LEE滤波器

2.1 LEE滤波器原理

  LEE滤波器是一种基于窗函数的滤波器,其原理是将窗口内的像素进行加权平均,以消除图像中的噪声。这种滤波器通常用于SAR图像去噪,因为SAR图像中常常存在噪声和模糊现象。
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图1 LEE滤波器流程图

LEE滤波器的公式为:
x ^ ( i , j ) = 1 N 2 ∑ k , l = 1 N x ( k , l ) + σ ϵ 2 N 2 ∑ k , l = 1 N h ( k − i , l − j ) ∥ h ∥ 1 2 \hat{x}(i,j) = \frac{1}{N^2} \sum_{k,l=1}^{N} x(k,l) + \frac{\sigma_{\epsilon}^2}{N^2} \sum_{k,l=1}^{N} \frac{h(k-i,l-j)}{\left\|h\right\|_1^2} x^(i,j)=N21k,l=1Nx(k,l)+N2σϵ2k,l=1Nh12h(ki,lj)

其中, x ^ ( i , j ) \hat{x}(i,j) x^(i,j)表示滤波后的像素值, x ( k , l ) x(k,l) x(k,l)表示原始图像的像素值, N N N表示滤波器的大小, h ( k − i , l − j ) h(k-i,l-j) h(ki,lj)表示到中心像素 ( i , j ) (i,j) (i,j)的距离, σ ϵ 2 \sigma_{\epsilon}^2 σϵ2表示噪声的方差。 ∥ h ∥ 1 2 \left\|h\right\|_1^2 h12表示 h h h的平方和。

2.2 LEE滤波器实现步骤

  1. 读取图像:首先,读取SAR图像并将其转换为灰度图像。可以使用imread函数读取图像,使用rgb2gray函数将图像转换为灰度图像。
  2. 计算局部均值和方差:对于图像中的每个像素,我们需要计算其局部邻域的均值和方差。这通常可以通过滑动窗口实现,窗口大小可以根据图像大小和噪声强度来确定,通常在3x3到11x11之间。
  3. 应用滤波器:根据均值和方差,对每个像素应用LEE滤波器。这通常涉及到计算一个新的像素值,这个值会增强图像的局部对比度。
  4. 显示结果:最后,我们可以通过MATLAB显示原始图像和滤波后的图像,以便进行比较。

三、MATLAB代码示例


一个实现函数和一个主函数。

1. SCRLeeFilter_matrix.m

function IMAGE_filtered=SCRLeeFilter_matrix(WL,IMAGE)

%Lee滤波器
%WL为窗长
[m,n]=size(IMAGE);
IMAGE=double(IMAGE);
k=WL*WL;                        %产生矩阵总数
f=floor(WL/2);
IMAGE_filtered=zeros(m-f,n-f);

A=zeros(m-WL+1,n-WL+1,k);
for i=1:WL
    for j=1:WL
       A(:,:,(i-1)*WL+j)=IMAGE(i:i+m-WL,j:j+n-WL);  %产生矩阵
    end
end
U_Y = mean(A,3);                    %存储均值
VAR_Y = var(A,0,3);                 %存储方差
VAR_X = (VAR_Y-U_Y.^2)./2;
B = VAR_X./VAR_Y;
image = IMAGE(f+1:m-f, f+1:n-f);      %大小为 m-2*f     
image_end = uint8(U_Y)+uint8(B.*double(uint8(image-U_Y)));      % 最终结果

IMAGE_filtered(2:m-2*f+1,2:n-2*f+1)=image_end;

2. Demon.m文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-701560.html


clear;clc;close all;

ImageIn=imread('C:\Users\2.bmp');
if size(ImageIn,3)==3
    ImageIn=rgb2gray(ImageIn);
end
ImageOut=SCRLeeFilter_matrix(3,ImageIn);

% 显示结果  
subplot(1, 2, 1);  
imshow(ImageIn);  
title('Original Image');  
subplot(1, 2, 2);  
imshow(ImageOut);  
title('Filtered Image');
% imwrite(uint8(ImageOut),'C:\Users\Cout.tif');

到了这里,关于Matlab图像处理之Lee滤波器的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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