对噪声数字图像处理之前,必须首先了解数字图像中噪声的来源,产生机理及噪声的数学模型。系统的分析了CCD相机成像过程中的噪声组成,指出数字图像中主要的噪声种类包括模式噪声、暗电流噪声、光子噪声、读出噪声、热噪声、以及量化噪声,以下对各个噪声做具体说明。
(1)模式噪声在数字图像成像过程中形成,相机传感器通过感知光子的强度和数量,转换为一定对应强度关系的电信号,在此过程中,受现代工艺水平的限制,还无法做到所有感光元件性能绝对一致统一,形成了图像获取过程中的噪声。
(2)暗电流噪声指在没有入射光照条件下,对MCP两端施加电压信号,通道中输出的反向电流,可看作背景白噪声「sod,暗电流噪声对工作温度和制造工艺敏感,在低温条件下可忽略不计。
(3)光子噪声指光子的离散性或粒子性所引起的噪声,即便光照功率恒定,每一时刻到达传感器的光子数量也是随机的,这种数量的变动造成了光子噪声。
(4)读出噪声包括读出电路中各种电子元气件所具有的固有噪声和电路设计中引入的噪声。
(5)热噪声存在于所有电子元器件及传输介质中,任何的放大电路都存在热噪声,减少热噪声最好的方法就是将电路至于极低的温度环境下,这在现实应用中是不可能实现的。
(6)量化噪声是由于数字图像是经过模数电路量化转换的,在采样过程中存在信息的损失和近似误差。
图像噪声降低了图像的视觉效果,影响和限制了后续其它图像处理算法的妙果,图像去噪己经成为图像处理领域中必不可少的一环。