如何使用最小二乘和正则化去噪图像?

时间:2018-12-11 04:58:06

标签: python image least-squares

f = u + n:f是嘈杂的图像,u是所需的重构,n是噪声。

重构误差为|| u-f || _2 ^ 2 + lambda * || gradient(u)|| _2 ^ 2

求解|| Ax-b || _2 ^ 2,其中x是从f开始按列进行矢量化的向量。

以上是我的问题,我无法理解“解决|| Ax-b || _2 ^ 2”的含义。 什么是“ A”?什么是“ b”?如何获得“重建”?

我知道使用伪逆找到最小二乘的简单方法。 但是我只是调整了||Aθ-b|| ^ 2中找到θ的方式。

我不知道该怎么办。所以我做了我该怎么办。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from scipy import signal 
from skimage import io, color
from skimage import exposure

file_image  = 'image.jpg'

im_color    = io.imread(file_image)
im_gray     = color.rgb2gray(im_color)
im          = (im_gray - np.mean(im_gray)) / np.std(im_gray)
(row, col)  = im.shape

noise_std   = 0.2 # try with varying noise standard deviation
noise       = np.random.normal(0, noise_std, (row, col))
im_noise    = im + noise

我制作了一个嘈杂的图像。而且我不知道下一步。

有人可以解释吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

这看起来像是措辞不好的作业问题。我在数学图像处理和逆问题方面有一定的背景,因此我为您重写了唯一有意义的方法。

  

f 是由关系 f = u + n 描述的嘈杂图像,   其中 u 是无噪声图像,而 n 是噪声。目标是   从 n 恢复 u 。为此,我们引入以下功能

     

|| u-f ||²

     

等于像素中所有像素之间的平方和总和    u f ,以测量 u f 之间的相似性。此外,我们引入以下功能来测量数量   图像中的噪声

     

|| Du ||²

     

其中 Du(x,y)表示 u 在   位置(x,y),以衡量图像中的噪声。通过    || Du ||²,因此,我们指的是所有像素中梯度的平方和。

     

一种衡量我们对无噪声图像的重建程度的方法可以由以下函数表示

     

|| u-f ||²+ || Du ||²

     

解决上述正则化最小二乘问题。