[发明专利]无线多媒体传感器网络中图像信号的去噪处理方法

摘要

本发明公开了一种无线多媒体传感器网络中图像信号的去噪处理方法，包括计算图像I(i1,i2)的边缘方向，取核函数k(x,y)＝(a(x·y)+b)c，其中a,b,c分别为实数，(i1,i2)表示图像中像素点的坐标；对图像I(i1,i2)按照水平、垂直和±45°方向进行Z字形连接，记为Ij(n)；j＝1，2，3，4，1≤n≤M，M表示每个方向连接后数据的总长度；利用EMD和KPCA对Ij(n)进行去噪；根据边缘信息从中选择数据得到最终的去噪图像I(d)(i1,i2)。本发明方法基于EMD分解和KPCA信噪分解融合完成去噪处理，提高了对图像信号的去噪能力。

主权项

一种无线多媒体传感器网络中图像信号的去噪处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)计算图像I(i1,i2)中每个像素所处位置的边缘方向，得到边缘方向信息T(i1,i2)，(i1,i2)表示图像中像素点的坐标；2)对图像I(i1,i2)进行Z字形连接后得到的信号为Ij(n)，其中，j＝1，2，3，4分别表示按照水平、垂直、+45°和‑45°方向连接；1≤n≤M，M表示每个方向连接后数据的总长度；3)利用EMD和KPCA对Ij(n)进行去噪，得到Ij′(n)；利用EMD和KPCA对图像Ij(n)分别进行去噪包括：2.1)对Ij(n)进行K层EMD分解，得到imfk＝gk+Wk，gk表示imfk中没被污染的原始信号，Wk表示imfk中所含的噪声，imf1中所含的噪声能量为ε(W1)＝ε(imf1)，根据下式计算imfk中k≥2时所含噪声的能量ε(Wk)，ϵ(Wk)=ϵ(W1)γρk,k≥2]]>其中γ＝0.719，ρ＝2.01；2.2)利用噪声能量ε(Wk)计算KPCA去噪时应保留的主分量个数H；2.3)计算在特征空间中的映射的去噪结果计算方法如下式所示：Φ(d)(f~k)=Σk=1HβkVk,H<L]]>其中Vk是的协方差矩阵的第k个特征向量，βk为第k个主分量对应的特征值，L是KPCA分解后的主分量总个数；2.4)以作为初值，求在原像空间的去噪结果通过下式循环迭代计算，直至序列{zt}收敛为止，收敛值即为在原像空间的去噪结果zt+1=Σi=1Lγi(azt′xi+bazt′zt+b)c-1xi,]]>其中a,b,c分别为实数，xi表示原始图像数据，t≥0为迭代次数，zt'是zt的转置，且迭代初值Vk＝{V1k,V2k,…,Vmk}，m为Vk的长度；2.5)通过计算imfk去噪后的结果并对进行累加重构，得到去噪后的图像4)根据边缘方向信息T(i1,i2)，从Ij′(n)(j＝1，2，3，4)中选择数据得到最终的去噪图像数据I(d)(i1,i2)，I(d)(i1,i2)选择方法如下：如果边缘方向T(i1,i2)是水平方向、垂直方向、+45°方向或‑45°方向，则分别选择I′1(i1×i2)、I′2(i1×i2)、I′3(i1×i2)或I′4(i1×i2)作为去噪后数据。