各向异性扩散

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2022-02-03 14:07:39

我正在处理超声图像中的散斑降噪。目前我正在学习各向异性扩散。我将首先解释我对各向异性扩散的理解。我使用下图了解了各向同性和各向异性扩散之间的区别:

各向异性扩散

在各向同性扩散的情况下,像素值的扩散发生在整个图像上。这导致边缘模糊,而在各向异性扩散的情况下,平滑或扩散取决于图像边缘及其方向。它平滑了均匀的图像区域,但保留了图像边缘。我知道用于查找边缘强度和方向的工具是梯度,但我需要更多关于什么是梯度的解释?我们如何计算梯度?请以清晰的方式解释我对梯度的了解为零. 请用简单的解释解释我)基于这个梯度值我们执行平滑。如果梯度的幅度很小,则进行平滑处理。如果梯度的幅度很大,则停止平滑。

图形
此图说明了各向异性扩散和梯度幅度之间的关系。在图中,原始信号有噪声,但仍然可见 2 个主要峰。将扩散过程应用于原始信号并使用梯度幅度来衰减扩散过程边缘强的地方的扩散过程会产生 SNR 高的信号。信号边缘的扩散通过使用梯度幅度的函数来衰减。(这个梯度幅度方程是我无法理解的请看下面的方程并详细解释我。我不知道他们为什么使用散度和梯度扩散 扩散 1 扩散2 扩散 3 我无法理解这些方程式。请解释与上述理论相关的方程

1个回答

让我们一步一步进行:

我需要更多关于什么是渐变的解释?我们如何计算梯度?请以清晰的方式向我解释我对梯度的了解为零。请用简单的解释向我解释

梯度与导数的度量有关,即变异系数。如果您考虑位置的度量,则导数是速度。现在,我们没有一个点,而是一个带值的像素域。现在将其视为风景,将亮度视为高度,将渐变视为坡度。它既有大小(有多陡峭)也有方向。

在您引用的公式中,斜率是通过散度算子计算的。在这种情况下,它等于参考系方向(即 x 和 y)的斜率之和。它用于允许在非欧几里得空间中进行更一般的公式化。

这个梯度幅度方程是我无法理解的,请看下面的方程并详细解释我。我不知道他们为什么使用散度和梯度

这个方程背后的基本思想是通过轮廓控制扩散:

  • 扩散有助于通过局部平均来平滑数据。一个缺点是,如果你做的时间太长,你会丢失所有的信息。
  • 轮廓是边界的抽象概念。例如,将其视为图像中对象的轮廓或您显示的方波中的瞬态。要检测这些轮廓的位置,您可以使用梯度,特别是梯度的幅度(坡度有多陡)
  • 现在是各向异性扩散的启发式:如果您进行扩散,但您通过边界控制扩散的速度,那么您将获得更好的结果。

这些方程式只是定量地列出了这些概念。