基于全变差模型的MATLAB图像复原与去噪系统

资 源 简 介

本MATLAB项目利用全变差正则化方法，通过构建最优化模型对图像进行增强处理，支持去除高斯噪声、椒盐噪声等多种噪声类型，并提供图像去卷积功能，有效提升图像质量。

详 情 说 明

基于全变差模型的图像复原与去噪系统

项目介绍

本项目是一个基于全变差（Total Variation, TV）正则化方法的图像增强处理系统。通过建立并求解最优化问题，有效消除图像中的噪声和模糊，提升图像质量。系统结合TV-L1和TV-L2模型，采用先进的凸优化算法，提供从去噪到去卷积的全套图像复原解决方案，并支持详细的处理结果评估。

功能特性

• 图像去噪：高效去除高斯噪声、椒盐噪声等多种常见噪声
• 图像去卷积：修复由运动模糊、光学模糊等因素导致的图像退化
• 综合复原：集成降噪与去卷积功能，实现一体化图像质量提升
• 参数自定义：支持正则化参数、迭代次数等关键处理参数的灵活调整
• 效果可视化：提供原图与处理后图像的直观对比，以及算法收敛过程的可视化展示
• 质量评估：自动计算PSNR、SSIM等客观质量指标，生成评估报告

使用方法

1. 准备输入：

- 选择待处理的图像文件（支持JPG、PNG、BMP格式） - 指定噪声类型（高斯/椒盐）或直接使用实际含噪图像 - 若进行去卷积处理，需提供点扩散函数或运动模糊参数

1. 设置参数：

- 调整正则化参数λ（默认值：0.1） - 设置迭代次数（默认值：100） - 可选：调整收敛阈值等高级参数

1. 执行处理：

- 运行主程序启动图像复原流程 - 系统自动显示处理进度和实时状态

1. 查看结果：

- 获取处理后的清晰图像（保持原图分辨率） - 查看收敛曲线图和原图/结果对比图 - 分析质量评估报告（含PSNR、SSIM值） - 查看算法运行时间和内存使用统计

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存要求：建议4GB以上空闲内存（根据图像大小调整）
• 存储空间：至少500MB可用磁盘空间

文件说明

主程序文件作为系统的核心控制器，实现了完整的图像处理流水线管理。它负责整合图像输入输出、参数配置、算法调度和结果展示等全部关键环节。具体功能包括：初始化系统运行环境，加载并验证用户输入的图像数据与参数；根据任务类型调用相应的全变差模型处理模块（去噪或去卷积）；监控优化算法的迭代过程并生成收敛曲线；执行图像质量评估计算；最终将处理结果、对比视图及性能报告统一呈现给用户。