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自适应滤波算法综述

我要讲的几种方法 绪论 自适应滤波的基本原理 自适应滤波算法 自适应滤波算法种类 最小均方误差算法(LMS) 递推最小二乘算法(RLS) 变换域自适应滤波算法 仿射投影算法 其他 自适应滤波算法性能评价...自适应滤波一般包括3个模块:滤波结构、性能判据和自适应算法。其中,自适应滤波算法的研究是自适应信号处理中最为活跃的研究课题之一,包括线性自适应算法和非线性自适应算法。...自适应滤波算法性能评价 下面对各种类型的自适应滤波算法进行简单的总结分析。...其他 图像处理中wiener2()函数用于对图像进行自适应除噪滤波,其可以估计每个像素的局部均值与方差,调用方式如下: J=wiener2(I,[M,N],noise); %表示M*N大小邻域局部图像均值与偏差...,采用像素自适应滤波器对图像I滤波 参考文献 https://wenku.baidu.com/view/457b0bc04028915f804dc241.html https://wenku.baidu.com

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图像滤波算法总结

该篇主要是对图像滤波算法一个整理 1:图像滤波既可以在实域进行,也可以在频域进行。图像滤波可以更改或者增强图像。通过滤波,可以强调一些特征或者去除图像中一些不需要的部分。...常见的应用包括去噪、图像增强、检测边缘、检测角点、模板匹配等。 2:均值滤波 用其像素点周围像素的平均值代替元像素值,在滤除噪声的同时也会滤掉图像的边缘信息。...首先,对于图像滤波来说,一个通常的intuition是:(自然)图像在空间中变化缓慢,因此相邻的像素点会更相近。但是这个假设在图像的边缘处变得不成立。...双边滤波与高斯滤波相比,对于图像的边缘信息能够更好的保留,其原理为一个与空间距离相关的高斯核函数与一个灰度距离相关的高斯函数相乘。...对于高斯滤波,仅用空间距离的权值系数核与图像卷积后确定中心点的灰度值。即认为离中心点越近,其权值系数越大。

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自适应滤波器(一)LMS自适应滤波

这样的滤波器结合了允许滤波器系数适应于信号统计特性的算法。...自适应滤波器的特点 没有关于待提取信息的先验统计知识 直接利用观测数据依据某种判据在观测过程中不断递归更新 最优化 自适应滤波器分类 按结构分:横向结构、格型结构 按算法分:随机梯度、最小二乘 按处理方式分...自适应滤波器原理 2.1 原理概述   自适应滤波器的原理框图如下图所示,输入信号x(n) 通过参数可调数字滤波器后产生输出信号 y(n),将其与期望信号d(n)进行比较,形成误差信号e(n), 通过自适应算法滤波器参数进行调整...LMS自适应算法直接利用瞬态均方误差对瞬时抽头向量(滤波器系数)求梯度: ? 由此可得传统LMS自适应滤波算法流程如下: ?...LMS算法的优缺点: 优点:算法简单,易于实现,算法复杂度低,能够抑制旁瓣效应 缺点 收敛速率较慢,因为LMS滤波器系数更新是逐点的(每来一个新的和,滤波器系数就更新一次),每一次采样点梯度的估计对于真实梯度会存在误差

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自适应滤波器(二)NLMS自适应滤波

前一篇文章我们讲了LMS自适应滤波器,我们先回顾一下LMS算法流程: 影响LMS性能的因素,也就是最后一个公式的三个因素: 步长,它是由我们事先指定 输入向量 估计误差 如果过大,那么 的结果中...归一化LMS滤波器是最小化干扰原理的一种表现形式,这个原理可以表述如下: 从一次迭代到下一次中,自适应滤波器的权向量应当以最小方式改变,而且受到更新的滤波器输出所施加的约束。   ...结合前两步的结果,可得: 为了对一次迭代到下一次迭代抽头权向量的增量变化进行控制而不改变向量的方向,引入一个正的实数标度因子,该增量可以写为: 等价的,我们可以写出: 这个公式就是归一化LMS算法抽头权向量的递归公式...当输入向量较小时, 的值过小,可能导致数值计算困难的情况,为了克服这个情况,将上面的表达式改为: 其中, 我们总结NLMS算法的步骤如下: % 输入参数: % xn 输入的信号,列向量...% dn 所期望的响应 % M 滤波器的阶数 % mu 收敛因子(步长) % 输出参数: % W 滤波器系数矩阵 % en 误差序列 % yn

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自适应滤波器(adaptive filter)(2)--LMS算法

自适应 FIR 滤波器基础知识 自适应滤波器的一些经典应用包括系统识别、通道均衡、信号增强和信号预测。建议的应用程序是降噪,这是一种信号增强。下文描述了此类应用程序的一般案例。...当算法收敛时,输出信号 e(k)将是信号的增强版本。 平均方形误差 (F[e [k]= [|E[e(k)|2])是重量参数的二次函数。此属性很重要,用于自适应过滤器,因为它只有一个通用的最小值。...这意味着它适用于许多类型的自适应算法,并将导致一个体面的收敛行为。相比之下,IIR 过滤器需要更复杂的算法和对此问题的分析。...有许多自适应算法可用于信号增强,如牛顿算法、最陡峭的下降算法、最小平均方 (LMS) 算法和递归最小方块 (RLS) 算法。...其中 k 是算法的迭代次数 ,y(k)是滤波器输出,x(k)是输入信号组成的一组向量,w(k)是滤波器系数向量,e(k)是误差信号,d(k)是期望信号,u 是收敛因子(步长),W(k+1) 是下一次迭代的滤波器抽头权重

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图像处理-图像滤波

空域滤波 空域滤波可以用于非线性滤波,但是频域滤波不能用于非线性滤波 |图像滤波||| |-|-|-| |空域|线性滤波|均值滤波| |-|-|-| ||非线性滤波|中值滤波| |||双边滤波| |||...| |||| 滤波模板 图像滤波 模板: 线性平均滤波: 1|0 1 0 | -|1 1 1 | 5|0 1 0 | 图像锐化 模板: 锐化滤波图像锐化一般是通过微分运算来实现的 |-1 0 1...,暗化图片| |自适应中值滤波|有效地滤除椒盐噪声|钝化图像、去除噪音| 操作步骤: 1) 将模板在图像中遍历 2) 将模板对应的邻域内像素的灰度值排序 3) 查找中间值,将其赋于模板中心对应的像素 Matlab...其中: f:待滤波图像 w:滤波模板 option1, option2:可选项 可选项分为: (1) 边界项:遍历处理边界元素时,需要提前在图像边界周围补充元素 参数:`X`--表示具体的数字,默认用...参数: same--输出图像输入图像尺寸相同 full--输出图像与扩充边界的图像尺寸相同,即比原图大一圈 (3) 模式项:滤波过程选择 参数:corr--相关滤波过程 conv--卷积相关过程 (4

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图像滤波

我对图像处理一直很感兴趣,曾经写过好几篇博客(1,2,3,4)。 前几天读到一篇文章,它提到图像其实是一种波,可以用波的算法处理图像。...四、图像滤波 浏览器实际上包含了滤波器的实现,因为 Web Audio API 里面定义了声波的滤波。这意味着可以通过浏览器,将lowpass和highpass运用于图像。...lowpass使得图像的高频区域变成低频,即色彩变化剧烈的区域变得平滑,也就是出现模糊效果。 ? ? 上图中,红线是原始的色彩曲线,蓝线是低通滤波后的曲线。...highpass正好相反,过滤了低频,只保留那些变化最快速最剧烈的区域,也就是图像里面的物体边缘,所以常用于边缘识别。 ? ? 上图中,红线是原始的色彩曲线,蓝线是高通滤波后的曲线。...下面这个网址,可以将滤波器拖到图像上,产生过滤后的效果。 ? 浏览器实现滤波的范例代码,可以看这个仓库。 (完)

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图像滤波

格式:根据图像编解码算法的不同,我们经常可以看见图像文件有.jpg,.png,.bmp等不同的后缀 位深:在计算机中,为每个图像的像素分配的比特数。...用波来描述图像 在数字图像处理过程中,Lena是一张被广泛使用的标准图片。为什么用这幅图?是因为这图的各个频段的能量都很丰富:既有低频(光滑的皮肤),也有高频(帽子上的羽毛),很适合来验证各种算法。...常用滤波器 低通滤波器(lowpass):减弱或者阻断高频信号,保留低频信号 高通滤波器(highpass):减弱或者阻断低频信号,保留高频信号 低频信号表示图像色彩过渡平滑,当采用低通滤波器时,有利于图像去噪和模糊图像...; 高频信号表示图像色彩变换剧烈,当采用高通滤波器时,有利于找到图像边界; OpenCV提供了很多滤波器的实现,比如:中值滤波,双边滤波,均值滤波,高斯模糊等 下面的这个网站可以将滤波器拖到图像上,产生滤波效果...,感兴趣的小伙伴可以尝试一下 https://fellipe.com/demos/lena-js/ 例如对lena运用高通滤波,效果如下: ?

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灰度图像的均值滤波算法的 HDL 实现

1.1 均值滤波算法介绍 首先要做的是最简单的均值滤波算法。...均值滤波是典型的线性滤波算法,它是指在图像上对目标像素给一个模板,该模板包括了其周围的临近像素(以目标象素为中心的周围 8 个像素,构成一个滤波模板,即去掉目标像素本身),再用模板中的全体像素的平均值来代替原来像素值...P11 P12 P13 P21 P23 P31 P32 P33 中值滤波算法可以形象的用上述表格来描述,即对于每个 3*3 的阵列而言,中间像素的值,等于边缘 8 个像素的平均值。...算法的理论很简单,对于 C 处理器而言,一幅640*480 图像的均值滤波, 可以很方便的通过数组获得 3*3 的阵列,但对于我们的 Verilog HDL 而言,着实不易。...1.3 Mean_Filter 均值滤波算法的实现 不过相对于 3*3 像素阵列的生成而言,均值滤波算法实现反而难度小的多,只是技巧性的问题。 继续分析上面这个表格。

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java 滤波算法_双边滤波算法

高斯滤波的缺陷如下图所示:平坦区域正常滤波图像细节没有变化,而在突变的边缘上,因为只使用了距离来确定滤波权重,导致边缘被模糊。...双边滤波的核函数是空间域核与像素范围域核的综合结果: 1)在图像的平坦区域,像素值变化很小,那么像素差值接近于0,对应的像素范围域权重接近于1,此时空间域权重起主要作用,相当于进行高斯模糊; 2)在图像的边缘区域...,可以是Mat类型,图像必须是8位或浮点型单通道、三通道的图像。...Manduch Smoothing Images Bilateral Filters(双边滤波算法)原理及实现(一) 关于找一找教程网 本站文章仅代表作者观点,不代表本站立场,所有文章非营利性免费分享...[双边滤波算法]http://www.zyiz.net/tech/detail-120403.html 发布者:全栈程序员栈长,转载请注明出处:https://javaforall.cn/139458.

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SSE图像算法优化系列2-高斯滤波

算法原理 或许大多数人对于高斯滤波的印象都停留在使用一个高斯在图像滑动然后计算结果。这的确没错,但从速度上考虑这种模式是难以优化的。也导致在极大分辨率图像上进行高斯滤波是压根不可行的。...幸运的是,高斯滤波实际上还有另外一种表达方式,那就是递归表达。这最早见于《Recursive implementation of the Gaussian filter》论文中: ?...这个递推公式的意义就是通过forward和backward来完成一维的高斯滤波。而二维的高斯滤波就是先行后列或者先列后行进行一维的高斯滤波。...循环挺好理解的,其中_mm_loadu_si128一次性加载16个字节的数据到SSE寄存器中,对于RGB图像 ,16个字节里包含了5+1/3个像素的信息,而我们要做的是把这些数据转换为4个通道的信息,因此...后记 这个算法的加速比确实不大,但是这是SSE算法优化系列的第2篇,只是想表达算法优化和算法具有同等重要的作用,算法是谁都能做,但没有耐心,是很难做优化工作的,因此和寄存器/底层打交道是大多数人比较反感的

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图像处理算法滤波 模糊(基于OpenCV)

在数字图像处理中,可以使用空间滤波器来降低高斯噪声,但是当对图像进行平滑时,结果可能导致精细缩放的图像边缘和细节的模糊,因为它们也对应于被阻挡的高频。 高斯函数: 如图为一个二维高斯函数 ?...空间域的高斯滤波是采用离散化窗口(卷积核)滑动图像进行卷积操作,而频域中需要进行傅里叶变换,一般均为空间域操作。 高斯滤波相比于均值滤波就是对图像求平均时进行了加权,且加权系数随着远离核中心而减小。....σ越大,高斯滤波器的频带就越宽,平滑程度就越高(越接近均值滤波).通过调节平滑程度参数σ,可在图像特征过分模糊(过平滑)与平滑图像中由于噪声和细纹理所引起的过多的不希望突变量(欠平滑)之间取得折衷....,因此高斯滤波会破坏边缘信息,模糊了图像边缘。...double sigmaColor, //颜色空间的标准差 double sigmaSpace, //坐标空间标准差 int borderType = cv::BORDER_DEFAULT ) d 的大小对算法效率影响较大

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常见的图像增强方法有_图像中值滤波算法实现

Gamma校正 采用了非线性函数(指数函数)对图像的灰度值进行变换 这两种方式的实质是对感兴趣的图像区域进行展宽,对不感兴趣的背景区域进行压缩,从而达到图像增强的效果 3....一般目标图像的直方图的确定需要参考原始图像的直方图,并利用多高斯函数得到。 5....同态滤波图像的灰度图像f(x,y)可以看做为入射光分量和反射光分量两部分组成:f(x,y)=i(x,y)r(x,y).入射光比较的均匀,随着空间位置变化比较小,占据低频分量段。...基于HSV空间的彩色图像增强方法 针对于灰度图像,我们主要有以上的几种处理方法,但是针对于彩色图像,由于存在RGB分量,故而不能直接将灰度图像的处理方法应用。...而我们可以将RGB图像转化为其他空间的图像,比如:我们可以将RGB空间的图像转换为HSV空间的图像。HSV分别指色调,饱和度,亮度。

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图像滤波常用算法实现及原理解析

导读 图像滤波是一种非常重要的图像处理技术,本文详细介绍了四种常见的图像滤波算法,并附上源码,包括自适应中值滤波、高斯滤波、双边滤波和导向滤波。 前言 本文介绍四种常见的图像滤波算法,并附上源码。...目录 自适应中值滤波 高斯滤波 双边滤波 导向滤波 自适应中值滤波 中值滤波器是一种常用的非线性滤波器,其基本原理是:选择待处理像素的一个邻域中各像素值的中值来代替待处理的像素。...自适应中值滤波器有三个目的: 滤除椒盐噪声 平滑其他非脉冲噪声 尽可能的保护图像中细节信息,避免图像边缘的细化或者粗化。...自适应中值滤波算法描述 自适应滤波器不但能够滤除概率较大的椒盐噪声,而且能够更好的保护图像的细节,这是常规的中值滤波器做不到的。...算法实现 有了算法的详细描述,借助于OpenCV对图像的读写,自适应中值滤波器实现起来也不是很困难。首先定义滤波器最小的窗口尺寸以及最大的窗口尺寸。

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基于FPGA灰度图像高斯滤波算法的实现

基于FPGA灰度图像高斯滤波算法的实现 作者:lee神 1. 内容概要 高斯滤波是一种线性平滑滤波,适用于消除高斯噪声,广泛应用于图像处理的减噪过程。...对于高斯滤波的基础理论知识可参考:《基于FPGA的图像高斯滤波算法理论篇》。 2. 高斯滤波算法实现步骤 ? 图1 高斯滤波5x5算子模板 ?...图10 灰度图像经过高斯滤波后的图像 总结: 至此,基于FPGA的三大图像滤波(均值滤波、中值滤波、高斯滤波)处理已经讲解完毕,其中的图像处理效果需要大家自己去实验,去对比。...FPGA在前端捕获到数据后首先要对视频图像做一个预处理,然后根据噪声的来源,针对椒盐噪声进行中值滤波,针对高斯噪声进行高斯滤波处理,均值滤波图像处理中也很常见。...推荐阅读: 《 基于FPGA的灰度图像均值滤波算法的实现》 《基于FPGA的中值滤波算法的实现》 《基于MATLAB图像处理的中值滤波、均值滤波以及高斯滤波的实现与对比》

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四.图像平滑之均值滤波、方框滤波、高斯滤波、中值滤波及双边滤波

这篇文章详细讲解讲解Python调用OpenCV实现图像平滑,包括五种算法:均值滤波、方框滤波、高斯滤波、中值滤波和双边滤波。...这就需要通过图像平滑方法来消除这些噪声并保留图像的边缘轮廓和线条清晰度,本文将详细介绍五种图像平滑的滤波算法,包括均值滤波、方框滤波、高斯滤波、中值滤波和双边滤波。...图像平滑是一种区域增强的算法,平滑算法有邻域平均法、中指滤波、边界保持类滤波等。...---- 二.均值滤波 1.原理 均值滤波是最简单的一种线性滤波算法,它是指在原始图像上对目标像素给一个模板。...在图像简单平滑中,算法利用卷积模板逐一处理图像中每个像素,这一过程可以形象地比作对原始图像的像素一一进行过滤整理,在图像处理中把邻域像素逐一处理的算法过程称为滤波器。

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OpenCV图像处理(十三)---图像滤波

今天我们继续来学习图像的另一个技术--图像滤波。...一、图像滤波 一、图像滤波简介 滤波的在数字信号处理这门课程中的本义是,对各种数字信号中的某一或指定频率进行过滤(也可以理解为不想要的频率),最后筛选出我们想要的频率的信号,这即是滤波的过程,也是目的...我们常见的拍摄的图像中或多或少存在一些噪声,常见的图像噪声如高斯噪声、瑞利噪声、椒盐噪声等。...这些噪声体现在图像上也就是一些像素值不合理像素(何为不合理,可以简单的理解为过大或者过小的像素,类似白点,黑点 等等),因此我们要对这些不合理的像素进行滤波,常见滤波操作有均值滤波、中值滤波、高斯滤波和双边滤波等...', image) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows() 效果展示: (可以看到,滤波后的图像变得模糊了,因此,模糊也是滤波的一个作用,当然,我们一般形容滤波的作用是滤掉不需要的像素值

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