СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДВУХ СПОСОБОВ ФИЛЬТРАЦИИ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ШУМА В ИЗОБРАЖЕНИИ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ ЗАШУМЛЕННОСТИ
Аннотация
В современной технике фото- и видеосъемки любое изображение в процессе его фор- мирования искажается под действием различных видов шумов. Существуют различные виды шумов, но на практике наиболее часто встречаются модели импульсного и гауссов- ского шума. Ослабление действия шумов достигается путём фильтрации. На данный мо- мент не существует универсального фильтра, подавляющего данные типы шумов при раз- личных интенсивностях искажения. Поэтому важным аспектом является определение области применения каждого вида фильтра при подавлении шумов в изображении и созда- нии типа фильтра, состоящего из синтеза сочетающего различные методы фильтрации для оптимальной очистки изображения. В статье представлен сравнительный анализ медианной фильтрации и фильтрации Винера для устранения импульсного и гауссовского шума в изображении при разной степени зашумленности. Для моделирования использова- лось одно изображение, искаженное отдельно импульсным и отдельно гауссовским шумом с вероятностями искажения пикселей от 1 % до 99 % включительно. Фильтрация произво- дилась с окнами, равными 3x3 и 5x5. В результате были получены численные оценки каче- ства фильтрации изображений на основе пикового отношения сигнал-шум (PSNR). На ос- нове полученных данных была проанализирована область применения исследуемых фильт- ров, их модификации, достоинства и недостатки, а также приведены рекомендации по их использованию. В результате сравнительного анализа исследуемых видов фильтрации для зашумленных изображений было установлено, что медианный фильтр с окном 3х3 лучше справляется с очисткой изображения от импульсного шума малой интенсивности и с ок- ном 5х5 – с очисткой изображения средней интенсивности зашумления. Также медианный фильтр лучше справляется с фильтрацией гауссовского шума при его средних и высоких значениях среднеквадратичного отклонения. Фильтр Винера с окнами 3х3 и 5х5 лучше фильтрует гауссовский шум при малых его значениях его среднеквадратичного отклоне- ния. Также фильтр Винера лучше справляется с импульсным шумом относительно высо- кой интенсивности зашумления.
