维纳滤波图像恢复原理

武汉理工大学

现代数字信号处理（论文）

目 录

摘 要 ............................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................................ II 1 绪论 .............................................................................................................................................. 1 1.1 研究背景及意义 ................................

基于维纳滤波的含噪声语音信号的恢复

摘要

本文基于随机信号分析与处理的相关理论，采用维纳滤波技术恢复噪声中的鸟鸣声信号，通过仿真达到预期效果，对工程实践有很好的理论支持 。

关键词：维纳滤波器 频域法

实验目的

1. 熟悉维纳滤波的基本概念

2. 熟悉线性最小均方估计的基本原理

3. 掌握运用维纳滤波理论恢复信号的基本方法

实验原理

信号从发送者传送到接受者往往受到集中形式的变形而削弱，维纳滤波是一种从接收的原始信号中恢复信号的方法。

由于但时域方法要求协方差矩阵的逆，当数据比较长的时候，求逆的运算量非常大，我们在这里采用频域法来求解。

维纳滤波器作为波形估计的一种方法，可以采用多种估计准则。 假定离散时间的观测过程为

z(n)?s(n)?v(n),n?n0,n0?1,...,nf

其中v(n)为噪声，s(n)为原信号，n0为起始观测时刻，nf为观测结束时刻。 在实际中通常采用易于实现的线性最小均方准则。线性最小均方估计是观测的线性函数，它可以作为观测序列通过离散时间线性系统，即

s(n/nf)??h(n,k)z(k)

k?n0?nf滤波器的系数的选择可以由线性最小均方估计的正交原理来求取，即

E{[s(n)??h(n,k)z(k)]z(

硬盘数据恢复原理与方法●冷静袁长春王雷

摘要 当硬盘的分区表或文件分配表被病毒改写墓数据被误删除时么将硬盘上保存盥弁的数据信息有效完整恢复？章详怎文_纫介绍 7数据恢复的原理一些常用的数据恢复方莹警| i毒关键 硬盘 据茂复理珐 0数原方∞|。?

i爱囊|薯i; si j囊

|

董 尊 j

存数据被误删除或系统被病毒破坏，

把硬盘分区数扩展到“” z。 O R即操作系统引导扇区通常位 B于硬盘的 O磁道 1柱面 1区的本分扇

C”命令对存在坏道的分区作强制完全格式化并标记坏簇。格式化过程中一在

硬盘的分}表或文件分配表被病毒改写， 需要对硬盘 累数年的数据信息行恢复匕积进

定要仔细观察，格式化是否能够正常看进行。如果格式化顺利，明是逻辑坏说

的情形 F,以寻求专业公司的帮助，可也可以通过一些数据恢复软什来解决。就怎本文样有效完挚恢复数据作一介绍。1硬盘分区 .一一

区参数记录表。其实每个逻辑分区都有个 O R,参数视分区的大小、作 B其操

簇；如果格式化意外中止或无法继续，说明硬盘存在严重的物理坏道。以采可用下面的方法处理。

系统的类别而有所不同。F T即文件分配表，是 D SWi9 A O/ nx

般要将硬盘分成主引导扇区、操

系统的文件寻址系统。为了防止意外

硬盘数据恢复原理与方法●冷静袁长春王雷

摘要 当硬盘的分区表或文件分配表被病毒改写墓数据被误删除时么将硬盘上保存盥弁的数据信息有效完整恢复？章详怎文_纫介绍 7数据恢复的原理一些常用的数据恢复方莹警| i毒关键 硬盘 据茂复理珐 0数原方∞|。?

i爱囊|薯i; si j囊

|

董 尊 j

存数据被误删除或系统被病毒破坏，

把硬盘分区数扩展到“” z。 O R即操作系统引导扇区通常位 B于硬盘的 O磁道 1柱面 1区的本分扇

C”命令对存在坏道的分区作强制完全格式化并标记坏簇。格式化过程中一在

硬盘的分}表或文件分配表被病毒改写， 需要对硬盘 累数年的数据信息行恢复匕积进

定要仔细观察，格式化是否能够正常看进行。如果格式化顺利，明是逻辑坏说

的情形 F,以寻求专业公司的帮助，可也可以通过一些数据恢复软什来解决。就怎本文样有效完挚恢复数据作一介绍。1硬盘分区 .一一

区参数记录表。其实每个逻辑分区都有个 O R,参数视分区的大小、作 B其操

簇；如果格式化意外中止或无法继续，说明硬盘存在严重的物理坏道。以采可用下面的方法处理。

系统的类别而有所不同。F T即文件分配表，是 D SWi9 A O/ nx

般要将硬盘分成主引导扇区、操

系统的文件寻址系统。为了防止意外

1.设计要求

Sequence s(n) of N=2000 points is generated by AR(1) model: s(n)=as(n-1)+w(n), in which a=0.8, w(n) is white noise sequence, the mean and variance of w(n) ismw?0，

2?w?0.36.

The measurement model is x(n) =s(n) +v(n), in which white noise sequence v (n) and

2?1. w (n) is not related, the mean and variance of v(n) is mv?0,?mRequirements:

(1)Design IIR causal Wiener filter , calculate the filtered sequence and mean square error;

(2)Design FIR Wiener filter , calculate the filtered sequence and mean square error; (3)Displ

图像复原方法综述

1、摘要

图像是人类视觉的基础，给人具体而直观的作用。图像的数字化包括取样和量化两个步骤。数字图像处理就是将图像信号转换成数字格式，并利用计算机进行加工和处理的过程。

图像复原是图像处理中的一个重要问题，对于改善图像质量具有重要的意义。解决该问题的关键是对图像的退化过程建立相应的数学模型，然后通过求解该逆问题获得图像的复原模型并对原始图像进行合理估计。

本文主要介绍了图像退化的原因、图像复原技术的分类和目前常用的几种图像复原方法，详细的介绍了维纳滤波、正则滤波、LR算法和盲区卷积，并通过实验证明了该方法的可行性和有效性。

关键词：图像退化、图像复原、维纳滤波、正则滤波、LR算法、盲区卷积、

2、图像复原概述

在图像的获取、传输以及保存过程中，由于各种因素，如大气的湍流效应、摄像设备中光学系统的衍射、传感器特性的非线性、光学系统的像差、成像设备与物体之间的相对运动、感光胶卷的非线性及胶片颗粒噪声以及电视摄像扫描的非线性等所引起的几何失真，都难免会造成图像的畸变和失真。通常，称由于这些因素引起的质量下降为图像退化。

图像退化的典型表现是图像出现模糊、失真，出现附加噪声等。由于图像的退化，在图像接受端显示的图像已不再是传输的原始

实验三、用MATLAB实现图像的复原

学院： 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师：

1. 实验目的

（1）理解退化模型。

（2）掌握常用的图像复原方法。

2. 实验内容

（1）选择一幅清晰的灰度图像，对该图像进行模糊化处理，然后分别采用逆滤波、维纳滤波和约束最小二乘方滤波对模糊图像进行复原，比较各种图像复原方法的复原效果。

（2）选择一幅清晰的灰度图像，对该图像进行模糊化处理并加入高斯噪声，然后分别采用逆滤波、维纳滤波和约束最小二乘方滤波对退化图像进行复原，比较各种图像复原方法的复原效果。

3. MATLAB程序代码

（1）选择一幅清晰的灰度图像，对该图像进行模糊化处理，然后分别采用逆滤波、维纳滤波和约束最小二乘方滤波对模糊图像进行复原，比较各种图像复原方法的复原效果。

程序代码：

clear; closeall;

I=imread('boat.png');

I=I(60+[1:256],222+[1:256],:); I=im2double(I); LEN=31; THETA=11;

PSF=fspecial('motion',LEN,THETA);

Blurred=imfilter(I,PSF,'circular','conv')

基于MATLAB的图像复原

摘要

随着信息技术的发展，数字图像像已经充斥着人们身边的任意一个角落。由于图像的传送、转换，或者其他原因，可能会造成图像的降质、模糊、变形、质量下降、失真或者其他情况的图像的受损。本设计就针对“图像受损”的问题，在MATLAB环境中实现了利用几何失真校正方法来恢复被损坏的图像。几何失真校正要处理的则是在处理的过程，由于成像系统的非线性，成像后的图像与原图像相比，会产生比例失调，甚至扭曲的图像。

图像复原从理论到实际的操作的实现，不仅能改善图片的视觉效果和保真程度，还有利于后续的图片处理，这对医疗摄像、文物复原、视频监控等领域都具有很重要的意义。

关键字：图像复原；MATLAB；几何失真校正

目录

摘要 ............................................................................................................................. 1 1 MATLAB 6.x 信号处理 .................................................................

function output=WienerScalart96(signal,fs,IS)

% output=WIENERSCALART96(signal,fs,IS)

% Wiener filter based on tracking a priori SNR usingDecision-Directed % method, proposed by Scalart et al 96. In this method it is assumed that % SNRpost=SNRprior +1. based on this the Wiener Filter can be adapted to a % model like Ephraims model in which we have a gain function which is a % function of a priori SNR and a priori SNR is being tracked using Decision % Directed method.

% Author: Esfandiar Zavarehei % Created: MAR-05

if (

图像平滑滤波

学号：A01314063 姓名：陈文鹏

1.实验目的：

分别使用空域法、频域法实现图像平滑滤波，分析空域滤波器和频域滤波器之间的转化过程

2.实验方法和步骤：

1.空域法图像平滑滤波： 方法：邻域平均法

步骤：1.imread()读取图像。

2.rgb2gray()函数将原图转换为灰度图。 3.imnoise()函数为原图加高斯白噪声。 4.double()将加了噪声的图转换为双精度型。5.创建3*3模板，用模板对噪声图邻域平均，理后的图像。

6.创建5*5模板，用模板对噪声图邻域平均，理后的图像。

7.创建7*7模板，用模板对噪声图邻域平均，理后的图像。 其源程序代码如下： clear; clc;

显示处显示处显示处

Image()Image()Image()close all;

I=imread('E:\\cwp.jpg'); %读取图像 f=rgb2gray(I);%将原图转换为灰度图

subplot(2,3,1);%分割2*3个窗口。取第一个窗口，下面在第一个窗口处显示图像

imshow (f);%显示灰度图 colormap(gray);

title('原始图')%给显示的图像命名为“原始图”

J=imn