基于MATLAB下中值滤波算法的图像增强

王赛男

摘 要：图像增强技术是改善图像最常用的技术，目的是改善图像的视觉效果，使图像更加清晰。本文重点阐述了非线性空域滤波的中值滤波算法原理和理论基础，在MATLAB平台下，通过不同的滤波模板和添加不同的噪声进行中值滤波仿真实验，以及得到和分析实验结果。

关键词：中值滤波；图像增强；MATLAB

中图分类号：TP301 文献标识码：A 文章编号：2095-2163（2014）06-

Abstract： Image enhancement technology is to improve the image of the most commonly used techniques， the purpose is to improve the image visual effect， make the image more clear. This paper mainly expounds the nonlinear median filtering algorithm of spatial filtering principle and theoretical basis， in the MATLAB platform， through the different filter template and add different noise， median filtering simulation experiment and the experimental results analysis are given out.

Key words： Median Filtering； Image Enhancement； MATLAB

0引 言

图像增强能将并不清晰的图像处理变换为清晰，或者抑制图像的某些特征而增强另一些特征，其设计目的是消除图像中的混杂干扰因素，增加图像的信噪比，改善图像质量，进而增强图像的视觉效果[1]。

经过研究知道，图像增强可通过对图像进行滤波处理而实现。滤波可以分为空域和频域滤波，而空域滤波又可分为线性滤波和非线性滤波，并且非线性滤波则包括了中值滤波、顺序统计滤波和自适应滤波。本文主要介绍非线性滤波范围内的中值滤波的理论基础、算法思想、MATLAB下的算法实现以及实验结果分析，最终又给出了相应的实验结论。

1中值滤波算法

中值滤波是一种保护边缘的非线性图像平滑方法，在图像增强中具有广泛应用。中值滤波器输出的像素值则为相应像素邻域内的中值。若将其与均值滤波器相比较可知，中值滤波器对图像的异常值不够敏感，因此，在不减小图像对比度的情况下，中值滤波器可以降低图像异常值的作用或影响。中值滤波算法的特点是在去除噪音的同时，还可以有效地保留图像的边沿锐度以及图像细节[2]。

1.1算法原理

3实验结果与分析

对图像的评价分为主观评价和客观评价，因为图像的接受者是人，人眼观察到的效果直接影响评价结果。由主观评价得到，从图1用眼睛直接观察到，添加了密度为0.08的椒盐噪声，成像视图发生了重度降质，而对含有椒盐噪声的图像执行3×3、5×5、7×7、9×9模板中值滤波，椒盐噪声则被明显滤除。同时，经过中值滤波后的图像与原始图像越发接近，而且模板越大滤除效果越好，可见中值滤波能有效地滤除图像中的椒盐噪声。

对图2的多张图像进行比较，可以得到，中值滤波除了对椒盐噪声能有效去除外，还对高斯噪声和乘性噪声具有较好的滤除效果。图像的特征部位经过中值滤波之后也得到了显著呈现，而与原始图像对比，相似度很高。综上可知，中值滤波对常见的椒盐噪声、高斯噪声以及乘性噪声都能做到高度有效的成功滤除。

4结束语

中值滤波是通过选择滤波器模板的中值对含有噪声的图像执行噪声滤除。[5]本文介绍了中值滤波能够有效地增强图像的功能作用，再通过对中值滤波算法的原理进行了分析，同时也给出了在MATLAB下的仿真对比试验。试验表明中值滤波不但能有针对地滤除图像中的密度较大的椒盐噪声，而且对高斯噪声和乘性噪声也有很好的滤除效果，但是在有关高斯噪声和乘性噪声滤除的试验中，有些细节部分的滤除效果还未臻理想，为此仍有待更进一步的研究和探索。

参考文献：

[1]王家卫. MATLAB7.6图形图像处理[M].北京：国防工业出版社，2009.

[2]张岩. MATLAB图像处理超级学习手册[M].北京：人民邮电出版社，2014.

[3]李艳梅. 图像增强的相关技术及应用研究[D]. 成都：电子科技大学，2013.

[4]杨丹，赵海滨，龙哲. MATLAB图像处理实例详解[M]. 北京：清华大学出版社，2014.

[5]王波. 滤波算法在图像增强中的应用研究[J]. 计算机仿真，2013（3）：364-367+407.