Los medios no locales son un algoritmo en el procesamiento de imágenes para eliminar el ruido . A diferencia de los filtros de "media local", que toman el valor medio de un grupo de píxeles que rodean un píxel de destino para suavizar la imagen, el filtrado de medios no locales toma una media de todos los píxeles de la imagen, ponderada por la similitud de estos píxeles con la píxel de destino. Esto da como resultado una claridad posterior al filtrado mucho mayor y una menor pérdida de detalle en la imagen en comparación con los algoritmos medios locales. [1]
Si se compara con otras técnicas de eliminación de ruido conocidas, los medios no locales añaden "ruido de método" (es decir, error en el proceso de eliminación de ruido) que se parece más al ruido blanco , lo cual es deseable porque normalmente es menos perturbador en el producto eliminado de ruido . [2] Recientemente, los medios no locales se han extendido a otras aplicaciones de procesamiento de imágenes, como desentrelazado , [3] interpolación de vistas, [4] y regularización de mapas de profundidad. [5]
Definición
Suponer es el área de una imagen, y y son dos puntos dentro de la imagen. Entonces, el algoritmo es: [6]
dónde es el valor filtrado de la imagen en el punto , es el valor sin filtrar de la imagen en el punto , es la función de ponderación, y la integral se evalúa .
es un factor de normalización, dado por:
Funciones de ponderación comunes
El propósito de la función de ponderación, , es determinar qué tan estrechamente relacionada la imagen en el punto es a la imagen en el punto . Puede tomar muchas formas.
Gaussiano
La función de ponderación gaussiana establece una distribución normal con una media,y una desviación estándar variable: [7]
dónde es el parámetro de filtrado (es decir, desviación estándar) y es el valor medio local de los valores de puntos de la imagen que rodean .
Algoritmo discreto
Por una imagen, , con píxeles discretos, se requiere un algoritmo discreto.
dónde es dado por:
Entonces, para una función de ponderación gaussiana,
dónde es dado por:
dónde y es una región cuadrada de píxeles que rodea y es el número de píxeles en la región .
Implementación eficiente
La complejidad computacional del algoritmo de medios no locales es cuadrática en el número de píxeles de la imagen, por lo que su aplicación directa es particularmente costosa. Se propusieron varias técnicas para acelerar la ejecución. Una variante simple consiste en restringir el cálculo de la media de cada píxel a una ventana de búsqueda centrada en el píxel en sí, en lugar de la imagen completa. Otra aproximación utiliza tablas de área sumada y la transformada rápida de Fourier para calcular la ventana de similitud entre dos píxeles, acelerando el algoritmo en un factor de 50 y preservando una calidad comparable del resultado. [8]
Ver también
Referencias
- ↑ Buades, Antoni (20-25 de junio de 2005). Un algoritmo no local para eliminar ruido de imágenes . Visión por computadora y reconocimiento de patrones, 2005 . 2 . págs. 60–65. CiteSeerX 10.1.1.103.9157 . doi : 10.1109 / CVPR.2005.38 . ISBN 978-0-7695-2372-9.
- ^ Buades, Antoni. "Sobre métodos de eliminación de ruido de imágenes" (PDF) . 123 Seminarios solamente .
- ^ Dehghannasiri, R .; Shirani, S. (2012). "Un nuevo método de desentrelazado basado en medios no locales adaptativos localmente". 2012 Conferencia Record de la Cuadragésima Sexta Conferencia de Asilomar sobre Señales, Sistemas y Computadoras (ASILOMAR) . págs. 1708-1712. doi : 10.1109 / ACSSC.2012.6489324 . ISBN 978-1-4673-5051-8.
- ^ Dehghannasiri, R .; Shirani, S. (2013). "Un método de interpolación de vista sin estimación explícita de disparidad". 2013 IEEE International Conference on Multimedia and Expo Workshops (ICMEW) . págs. 1–4. doi : 10.1109 / ICMEW.2013.6618274 . ISBN 978-1-4799-1604-7.
- ^ Martinello, Manuel; Favaro, Paolo. "Estimación de profundidad de una secuencia de video con objetos en movimiento y deformables" (PDF) . Conferencia de procesamiento de imágenes IET.
- ^ Buades, Antoni. "Denoising de medios no locales" . Procesamiento de imágenes en línea .
- ^ Buades, Antoni. "Sobre los métodos de eliminación de ruido de imágenes (página 10)" (PDF) . 123 Seminarios solamente .
- ^ Wang, Jin; Guo, Yanwen; Ying, Yiting; Liu, Yanli; Peng, Qunsheng (2006). "Algoritmo rápido no local para eliminación de ruido de imágenes". Congreso Internacional de Procesamiento de Imágenes . págs. 1429-1432.
enlaces externos
- Tutorial de tendencias recientes en eliminación de ruido
- Eliminación de ruido de imágenes no local, con código y demostración en línea
- Patentes que citan un documento IEEE de 2005 en el que se reclamó NLM como una nueva técnica