基于偏微分方程理论的图像去噪算法集合系统
项目介绍
本项目是一个基于偏微分方程(PDE)理论的MATLAB图像去噪工具包,集成了多种经典的偏微分方程图像处理算法。通过Perona-Malik各向异性扩散模型、SHOCK滤波器等先进技术,实现对高斯噪声、椒盐噪声等多种噪声类型的有效去除,同时在去噪过程中保持良好的图像边缘和细节特征。
功能特性
- 多算法集成:包含Perona-Malik各向异性扩散、SHOCK滤波器等经典PDE去噪算法
- 多噪声处理:支持高斯噪声、椒盐噪声等多种噪声类型的去除
- 边缘保持:采用非线性扩散正则化技术,在去噪同时保护图像边缘信息
- 参数可调:提供扩散系数、迭代次数、时间步长等关键参数的可调节接口
- 边界条件设置:支持Neumann边界和周期性边界条件
- 性能评估:提供PSNR、SSIM等客观评价指标的量化分析
使用方法
- 准备输入图像:支持RGB彩色图像(uint8格式)或灰度图像(double格式)
- 设置噪声参数:指定噪声类型(高斯/椒盐)和强度参数
- 配置算法参数:调整扩散系数、迭代次数、时间步长等参数
- 选择边界条件:根据需求设置Neumann边界或周期性边界条件
- 运行去噪算法:执行主程序获取去噪结果
- 分析输出结果:查看去噪图像、收敛曲线、参数敏感性分析和性能指标
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- Image Processing Toolbox
- 支持的操作系统:Windows/Linux/macOS
文件说明
主程序文件实现了系统的核心控制功能,包括图像数据的读取与预处理、噪声模型的生成与添加、多种偏微分方程去噪算法的调用执行、去噪过程的可视化监控、去噪效果的定量评估分析以及最终结果的综合输出展示。该文件作为整个系统的调度中心,协调各功能模块的协同工作,为用户提供完整的图像去噪解决方案。