信号与噪声

信号与噪声

信号与噪声是一对敌人,图像的空间是有限的,信号多一点,噪声就少一点,反之亦然。我们在打电话中如果觉得杂音特别多,那么也就是此时通话数据中的噪声特别多,已经达到了影响正常通话的程度。甚至噪声特别大的时候,信号容易淹没在噪声中。图像也是一种数据,图像中也存在信号和噪声。

信号

信号是我们想要的数据。信号越多,噪声的干扰便会越少,数据的质量也就越高。我们可以使用信噪比这个概念来衡量数据质量的高低。所谓信噪比就是指信号与噪声二者能量之比值。直观来讲,噪声越少,信噪比越大,数据的质量越佳。

噪声

经过噪声干扰的图像令我们难以获取图片所要表达的原始信息,使得图像所表达信息的确定程度减少,也就是所谓的信息熵增大。而在实际生活中,通过图像采集设备获取到的图片也或多或少会引入噪声,这主要是由摄像机等图像采集设备的感光元件受到干扰产生的噪声表现在图像上而形成的,主要表现为黑白杂点等。

图像中随机出现的黑白杂点称为椒盐噪声,“椒”代表黑色,“盐”代表白色,故而用椒盐噪声这个概念来表示图像中存在的黑白杂点,其在图片中出现的位置是随机的。而图像中也可能会随机出现某些颜色的改变。造成此类杂点最典型的就是高斯噪声,这是由于在原图片的基础上叠加了高斯噪声而造成的。

所谓高斯噪声是指图像叠加的噪声概率密度服从高斯分布,也就是正态分布。这是自然界中最为常见的一种噪声类别,例如夜晚通过照相机拍照获得的照片就可能存在该类噪声。