基于改进小波阈值的TDLAS系统一次谐波降噪算法研究

1

作者 方启明 于庆 张书林 《工矿自动化》 北大核心 2025年第10期78-84,103,共8页

煤矿井下环境复杂,光源波动、噪声及环境干扰等因素均会对可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)系统造成影响,导致其一次谐波光谱信号信噪比降低,严重制约气体检测的精度与稳定性。针对上述问题,提出一种基于改进小波阈值的TDLAS系统一次谐... 煤矿井下环境复杂,光源波动、噪声及环境干扰等因素均会对可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)系统造成影响,导致其一次谐波光谱信号信噪比降低,严重制约气体检测的精度与稳定性。针对上述问题,提出一种基于改进小波阈值的TDLAS系统一次谐波降噪算法。首先,通过枚举算法确定最优小波基与分解层数,得到适配一次谐波光谱信号的最优参数。然后,构建连续可导的阈值函数,解决硬阈值突变与软阈值细节损失的问题。最后,结合一次谐波光谱信号的局部方差设计自适应阈值,使阈值随信号局部特征动态调整,实现噪声与有效信号的精准分离。仿真实验结果表明:与传统小波阈值算法相比,改进小波阈值降噪算法的信噪比提升19.03 dB,均方误差降低98.75%,波形相似系数提升0.0833,降噪性能优于传统小波阈值算法。甲烷检测结果表明:降噪信号在频段上的噪声能量大幅度减少,有用信号集中于目标频段,说明改进小波阈值降噪算法能够有效抑制一次谐波信号噪声。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 小波变换 改进小波阈值 硬阈值函数 软阈值函数 一次谐波光谱信号 自适应阈值

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改进声发射信号的桥梁焊缝裂纹识别仿真研究 被引量：2

2

作者 李敏峰 周小龙 徐永峰 《计算机仿真》 2024年第2期163-166,217,共5页

针对因环境中存在过多噪声,导致桥梁焊缝裂纹识别精准度低的问题,提出基于声发射信号的桥梁焊缝裂纹识别方法。利用传感器提取桥梁周围的实时信号,通过信号在周期序列上的幅值变化,判定噪声信号,采用小波变换算法对噪声信号实施重构变换... 针对因环境中存在过多噪声,导致桥梁焊缝裂纹识别精准度低的问题,提出基于声发射信号的桥梁焊缝裂纹识别方法。利用传感器提取桥梁周围的实时信号,通过信号在周期序列上的幅值变化,判定噪声信号,采用小波变换算法对噪声信号实施重构变换,建立硬阈值和软阈值函数,约束噪声信号。采用神经元传递函数计算原始信号序列中隐含层神经元的具体特征表现参数,得到信号的特征类间平均值,通过类间参数求得特征量。以带有声发射信号提取技术的传感器作为识别载体,将特征参数输入到识别传感器中,针对不同的桥梁测试点,建立焊缝裂纹识别通道,完成有效识别。实验结果证明,所提方法的识别精准度较高,无论是以持续频率还是持续时间信号作为测试指标,均能实现高效识别。 展开更多

关键词 声发射信号 桥梁焊缝裂纹 硬阈值 神经元传递函数 隐含层神经元

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融合生成对抗网络和难例挖掘的产品质量预测模型 被引量：1

3

作者 李剑锋 柏雪 +3 位作者 赵春财 钱朋超 王洪涛 徐伟风 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3698-3707,共10页

针对连续性工业生产特点,重点关注类别不平衡造成的不合格样本召回率低问题。为了从高维数据提取有效特征,结合one class F-score和最小冗余最大相关性在特征提取方面的优势,有效降低特征维度并提取有价值特征;利用Wasserstein生成对抗... 针对连续性工业生产特点,重点关注类别不平衡造成的不合格样本召回率低问题。为了从高维数据提取有效特征,结合one class F-score和最小冗余最大相关性在特征提取方面的优势,有效降低特征维度并提取有价值特征;利用Wasserstein生成对抗网络(WGAN)方法扩增不合格样本数量;通过类别权重优化Focal Loss函数以提高困难样本识别率;通过轻量级梯度提升机算法结合阈值移动策略,构建基于WGAN数据增强和难例挖掘技术的质量预测模型(WGAN_Focal Loss_LGB(TM))。将所提模型应用于开源SECOM数据集,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 高维数据 Wasserstein生成式对抗网络 Focal Loss函数 难例挖掘 轻量级梯度提升机算法 阈值移动 产品质量预测

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基于小波包分解的轴承故障单支重构熵特征提取 被引量：1

4

作者 陈猛 《机械设计与制造工程》 2024年第12期82-86,共5页

针对轴承故障特征提取问题,提出了自适应阈值小波包分解的单支重构能量熵特征提取方法。设计了自适应阈值函数,并提取重构分支信号的熵特征组成故障特征向量。经实验验证,自适应阈值函数去噪效果比软、硬阈值函数有明显提高。基于软、... 针对轴承故障特征提取问题,提出了自适应阈值小波包分解的单支重构能量熵特征提取方法。设计了自适应阈值函数,并提取重构分支信号的熵特征组成故障特征向量。经实验验证,自适应阈值函数去噪效果比软、硬阈值函数有明显提高。基于软、硬阈值熵特征、自适应阈值熵特征、频带熵特征进行轴承故障诊断,结果表明,提出的自适应阈值熵特征的诊断准确率最高,为99.17%,验证了该熵特征提取方法的有效性。 展开更多

关键词 轴承故障诊断 自适应阈值函数 能量熵 单支重构 函数软硬度

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一种新的小波收缩统一阈值函数 被引量：5

5

作者 李财莲 李志先 +1 位作者 孙即祥 康耀红 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期155-159,共5页

提出一种新的小波收缩统一阈值函数,并证明了新阈值函数具有收敛性,通过调节可变参数的取值可以改变新阈值函数的趋向,为图像阈值去噪的自适应处理提供了可能。此外,给出了新阈值函数的期望、方差与风险的关系式。仿真结果表明新阈值函... 提出一种新的小波收缩统一阈值函数,并证明了新阈值函数具有收敛性,通过调节可变参数的取值可以改变新阈值函数的趋向,为图像阈值去噪的自适应处理提供了可能。此外,给出了新阈值函数的期望、方差与风险的关系式。仿真结果表明新阈值函数不仅能有效去除噪声,而且比两种经典的阈值函数有更高的灵活性,可以获得更高的信噪比和更好的视觉效果。 展开更多

关键词 小波变换 硬阈值函数 软阈值函数 统一阈值函数 图像去噪

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小波阈值去噪方法在矿井电法数据处理中的应用 被引量：3

6

作者 朱鲁 张振勇 +1 位作者 陈香菱 王艳波 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第1期1-4,共4页

根据矿井高密度电阻率法数据的特点,创新性地应用了小波阈值去噪方法对其进行处理。为了克服软、硬阈值函数存在的缺陷,提出了软、硬折中的新阈值函数。通过汶南煤矿41106工作面西下巷实测资料的处理,认为新阈值函数处理下的数据反演结... 根据矿井高密度电阻率法数据的特点,创新性地应用了小波阈值去噪方法对其进行处理。为了克服软、硬阈值函数存在的缺陷,提出了软、硬折中的新阈值函数。通过汶南煤矿41106工作面西下巷实测资料的处理,认为新阈值函数处理下的数据反演结果和实际情况更加吻合,效果更好,说明小波阈值去噪方法在矿井高密度电法数据处理中有效、可行。 展开更多

关键词 小波变换 高密度电阻率法 软阈值函数 硬阈值函数 圆滑约束最小二乘法

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非高斯噪声背景下小波阈值算法分析 被引量：5

7

作者 李庆华 山拜.达拉拜 +2 位作者 邱新建 廖畅 孙全富 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第9期2445-2447,共3页

针对小波阈值算法以高斯噪声为研究背景的局限性,为解决硬阈值函数不连续和软阈值函数估计小波系数和分解小波系数存在恒定偏差的问题,在非高斯噪声背景下提出一种新的小波阈值算法。新阈值函数从Garrote阈值改进而来,引入了高阶幂函数... 针对小波阈值算法以高斯噪声为研究背景的局限性,为解决硬阈值函数不连续和软阈值函数估计小波系数和分解小波系数存在恒定偏差的问题,在非高斯噪声背景下提出一种新的小波阈值算法。新阈值函数从Garrote阈值改进而来,引入了高阶幂函数。该算法首先对加入一类非高斯噪声的信号进行小波分解,然后根据新的阈值函数对每层高频小波系数进行量化,最后用小波分解的低频系数和处理过的高频系数重构信号。在非高斯噪声背景下进行的仿真结果表明,新阈值函数去噪相对于软阈值、硬阈值、两类改进阈值以及Garrote阈值在信噪比和最小均方误差上都得到了改善。 展开更多

关键词 非高斯噪声 小波变换 阈值函数 软阈值 硬阈值 高阶幂函数

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一种改进的小波消噪阈值选取方法 被引量：6

8

作者 朱华 吴传生 汪小梅 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第10期2605-2606,2609,共3页

在3σ准则及半硬取阈值(SHT)的基础上,介绍了一种新的阈值函数。该阈值函数不仅克服了硬阈值函数不连续的缺点,并且解决了软阈值函数存在的恒定偏差。仿真结果表明,消噪效果有了明显的改观。

关键词 小波消噪 阈值函数 硬取阈值 软取阈值 信噪比

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基于改进阈值函数的小波域去噪算法的研究 被引量：19

9

作者 陶红艳 秦华峰 余成波 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2008年第1期93-95,共3页

在D.L.Dohono和I.M.Johnstone提出的多分辨分析小波阈值去噪算法的基础上,提出了一种新的阈值函数。与传统的硬阈值和软阈值比,此函数不仅易计算,且具有优越的数学特性和清晰的物理意义。试验结果表明,该方法可有效地去除白噪声干扰,无... 在D.L.Dohono和I.M.Johnstone提出的多分辨分析小波阈值去噪算法的基础上,提出了一种新的阈值函数。与传统的硬阈值和软阈值比,此函数不仅易计算,且具有优越的数学特性和清晰的物理意义。试验结果表明,该方法可有效地去除白噪声干扰,无论在视觉效果还是在信噪比和均方误差定量指标上均明显优于常用的软、硬阈值及改进的软硬阈值折中算法,充分体现出小波阈值去噪方法的优越性。 展开更多

关键词 小波变换 硬阈值去噪 软阈值去噪 阈值函数

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无纸化阅卷中图像噪声的去除研究与优化 被引量：3

10

作者 周林勇 谢晓尧 刘志杰 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第1期84-87,共4页

基于互联网的无纸化阅卷越来越广泛的应用于各种考试中。然而试卷在扫描、传输过程中不可避免的会受到噪声的干扰,使得试卷的图像效果不佳,这给阅卷工作带来很大的麻烦。为了解决这些问题,本文研究了新的阈值和改进的阈值函数的去噪效果... 基于互联网的无纸化阅卷越来越广泛的应用于各种考试中。然而试卷在扫描、传输过程中不可避免的会受到噪声的干扰,使得试卷的图像效果不佳,这给阅卷工作带来很大的麻烦。为了解决这些问题,本文研究了新的阈值和改进的阈值函数的去噪效果,最后通过MATLAB进行模拟仿真,验证了它与传统的去噪方法相比确实有更好的去噪效果。 展开更多

关键词 图像去噪 阈值 软阈值函数 硬阈值函数

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自适应去噪函数性能研究 被引量：2

11

作者 李财莲 孙即祥 康耀红 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2011年第11期1983-1988,共6页

提出一种新自适应去噪函数。与经典的硬阈值函数与软阈值函数相比,此函数具有明显优点。首先,此函数表达式简单易于计算,连续并有无穷阶导数,便于进行各种数学处理;其次,本文证明了新函数具有收敛性、连续可导性及自适应性,为信号的自... 提出一种新自适应去噪函数。与经典的硬阈值函数与软阈值函数相比,此函数具有明显优点。首先,此函数表达式简单易于计算,连续并有无穷阶导数,便于进行各种数学处理;其次,本文证明了新函数具有收敛性、连续可导性及自适应性,为信号的自适应去噪提供了新的方法。仿真结果表明新函数不仅能有效去除噪声,而且比两种经典的阈值函数有更高的信噪比和更好的视觉效果,去噪后图像相对硬阈值函数去噪图像较光滑,相对软阈值函数去噪图像则更多地保留了图像边缘等局部特征,同时其均方误差最小,优于经典的两种阈值函数。 展开更多

关键词 小波变换 硬阈值函数 软阈值函数 新去噪函数 最小均方误差 图像去噪

原文传递

改进的小波阈值消噪法应用于脉冲星弱信号处理 被引量：8

12

作者 柯熙政 汪丽 倪广仁 《西安理工大学学报》 CAS 2008年第1期18-21,共4页

利用小波变换去除噪声的基本原理和方法及消色散方法对毫秒脉冲星极弱信号进行了提取,并对噪声进行了最佳阈值选取实验研究,实现了脉冲星弱信号消色散积累后的检测和抑噪。并研究了阈值函数的几种改进方案,进而对PSR 0437-4715信号用不... 利用小波变换去除噪声的基本原理和方法及消色散方法对毫秒脉冲星极弱信号进行了提取,并对噪声进行了最佳阈值选取实验研究,实现了脉冲星弱信号消色散积累后的检测和抑噪。并研究了阈值函数的几种改进方案,进而对PSR 0437-4715信号用不同方法去噪后的结果进行了分析比较,认为采用改进的阈值函数对脉冲星信号处理较采用传统的软、硬阈值函数处理具有优越性。研究结果表明改进的小波阈值消噪方法是一种提高信噪比、展示噪声和突变信号的优越方法。 展开更多

关键词 毫秒脉冲星 小波变换 软阈值去噪 硬阈值去噪 阈值函数

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基于小波阈值去噪算法的研究 被引量：42

13

作者 张莲 秦华峰 余成波 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第9期172-173,199,共3页

在D.L.Dohono和I.M.Johnstone提出的多分辨分析小波阈值去噪方法的基础上,提出了一种新的阈值函数。与传统的硬阈值和软阈值比,该函数不仅易于计算,而且具有优越的数学特性和清晰的物理意义。实验结果表明,该方法可以有效地去除白噪声干... 在D.L.Dohono和I.M.Johnstone提出的多分辨分析小波阈值去噪方法的基础上,提出了一种新的阈值函数。与传统的硬阈值和软阈值比,该函数不仅易于计算,而且具有优越的数学特性和清晰的物理意义。实验结果表明,该方法可以有效地去除白噪声干扰,无论在视觉效果上还是在信噪比和均方误差定量指标上均明显优于常用的软、硬阈值及改进的软硬阈值折中算法,充分体现出小波阈值去噪方法的优越性。 展开更多

关键词 小波变换 硬阈值去噪 软闽值去噪 闽值函数

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基于双重离散小波变换的遥感图像去噪算法 被引量：7

14

作者 张倩 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2015年第4期14-20,共7页

结合离散小波变换(discrete wavelet transform,DWT)与二维多级中值滤波(two-dimensional multi-stage median filtering,TMMF)算法,提出了一种遥感图像自适应去噪(de-noising)算法。该算法首先对噪声图像进行单层DWT,分出低频子图像和... 结合离散小波变换(discrete wavelet transform,DWT)与二维多级中值滤波(two-dimensional multi-stage median filtering,TMMF)算法,提出了一种遥感图像自适应去噪(de-noising)算法。该算法首先对噪声图像进行单层DWT,分出低频子图像和高频子图像,由于其中的低频子图像包含了大量背景信息,几乎不受噪声的污染,因而变换后仍保持原样无需再处理;对于高频子图像继续执行单层DWT,获得多方向分布的次低频子图像和次高频子图像;然后对次高频子图像采用改进的TMMF算法进行去噪,对次低频子图像采用改进的小波硬阈值函数模型进行噪声抑制;最后对上述去噪后的子图像进行二次小波重构,得到去噪后的遥感图像。采用3景细节信息丰富的遥感图像进行算法性能测试,并与TMMF算法、改进的TMMF算法以及小波变换硬阈值去噪算法进行比较,结果表明,基于双重离散小波变换算法的去噪性能有所提升。 展开更多

关键词 遥感图像 离散小波变换(DWT) 二维多级中值滤波(TMMF) 改进的TMMF算法 改进的硬阈值函数模型 去噪算法

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一种NLF-对数小波阈值的脉冲干扰降噪方法 被引量：3

15

作者 江莉 向世召 +2 位作者 焦予栋 尚文擎 王燕妮 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2023年第12期2844-2850,共7页

在脉冲噪声背景下,传统信号降噪方法性能退化,无法去除强脉冲噪声,而且会出现计算复杂度增加的问题.本文提出一种基于非线性滤波(Nonlinear Filtering, NLF)和小波阈值去噪的联合算法,该方法利用非线性滤波算法抑制强脉冲噪声点干扰,通... 在脉冲噪声背景下,传统信号降噪方法性能退化,无法去除强脉冲噪声,而且会出现计算复杂度增加的问题.本文提出一种基于非线性滤波(Nonlinear Filtering, NLF)和小波阈值去噪的联合算法,该方法利用非线性滤波算法抑制强脉冲噪声点干扰,通过改进的对数小波阈值函数去噪方法进行全局处理,快速而且高质量的完成对信号降噪.实验结果表明,本文所提算法对脉冲噪声背景下的多种信号类型都具有可行性,能够获得更高的峰值信噪比,具有很好的降噪效果. 展开更多

关键词 脉冲噪声 非线性滤波 小波阈值去噪 硬软阈值函数 峰值信噪比

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一种改进的EMD硬阈值去噪算法 被引量：7

16

作者 张守成 张玉洁 刘海生 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第11期3659-3661,共3页

为了提升基于经典小波阈值的EMD去噪算法的性能,利用高斯白噪声的统计特征提出了一种改进的硬阈值去噪算法;首先将含噪信号进行EMD分解,把第一个固有模态函数作为高频噪声直接去除并估算出其他IMF中高斯白噪声的能量,然后根据硬阈值去... 为了提升基于经典小波阈值的EMD去噪算法的性能,利用高斯白噪声的统计特征提出了一种改进的硬阈值去噪算法;首先将含噪信号进行EMD分解,把第一个固有模态函数作为高频噪声直接去除并估算出其他IMF中高斯白噪声的能量,然后根据硬阈值去噪的原理,利用滤除掉的样本点包含的能量等于白噪声的能量确定出合适的阈值;该方法能根据样本点自适应地确定阈值;最后通过对含噪正弦信号和仿真心电信号的去噪实验证实了改进后的阈值使算法去噪效果有明显提升。 展开更多

关键词 经验模态分解 固有模态函数 去噪算法 硬阈值

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生长曲线模型的惩罚最小二乘估计 被引量：1

17

作者 高采文 朱晓琳 曾林蕊 《经济数学》 2014年第2期102-105,共4页

主要考虑了生长曲线模型中的参数矩阵的估计.首先基于Potthoff-Roy变换后的生长曲线模型,采用不同的惩罚函数:Hard Thresholding函数,LASSO,ENET,改进LASSO,SACD给出了参数矩阵的惩罚最小二乘估计.接着对不做变换的生长曲线模型,直接定... 主要考虑了生长曲线模型中的参数矩阵的估计.首先基于Potthoff-Roy变换后的生长曲线模型,采用不同的惩罚函数:Hard Thresholding函数,LASSO,ENET,改进LASSO,SACD给出了参数矩阵的惩罚最小二乘估计.接着对不做变换的生长曲线模型,直接定义其惩罚最小二乘估计,基于Nelder-Mead法给出了估计的数值解算法.最后对提出的参数估计方法进行了数据模拟.结果表明自适应LASSO在估计方面效果比较好. 展开更多

关键词 惩罚最小二乘估计 hard thresholding函数 SCAD惩罚函数 改进LASSO

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一种新的Contourlet变换图像降噪算法 被引量：2

18

作者 刘丽萍 崔宁海 王琰 《沈阳理工大学学报》 CAS 2012年第1期31-35,共5页

Contourlet变换使用一组类似于线段的基结构来逼近原图像,拥有良好的各向异性特征,非常适用于图像处理的各种方法。针对Contourlet变换的多尺度多方向的特性,提出了一种新的自适应多阈值,软硬阈值函数相结合的图像降噪方法,该方法在不... Contourlet变换使用一组类似于线段的基结构来逼近原图像,拥有良好的各向异性特征,非常适用于图像处理的各种方法。针对Contourlet变换的多尺度多方向的特性,提出了一种新的自适应多阈值,软硬阈值函数相结合的图像降噪方法,该方法在不同尺度不同方向下选择不同的阈值,充分考虑了图像的纹理、方向和尺度,保留了两种阈值函数的优点,使得降噪后的图像在信噪比上有所提高,并有效保持了图像纹理信息,得到更好的视觉效果。 展开更多

关键词 CONTOURLET变换 多尺度多方向 图像降噪 软硬阈值相结合

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基于Curvelet变换的软硬阈值折衷图像去噪 被引量：13

19

作者 吴芳平 狄红卫 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期688-690,共3页

与小波变换相比,Curvelet变换更好地表达图像的边缘和细节,因此更适合多尺度图像去噪。针对软阈值和硬阈值去噪方法存在的不足,提出了基于Curvelet变换域的软硬阈值折衷去噪法,并采用不同的阈值自适应地对不同的Curvelet子带进行阈值化... 与小波变换相比,Curvelet变换更好地表达图像的边缘和细节,因此更适合多尺度图像去噪。针对软阈值和硬阈值去噪方法存在的不足,提出了基于Curvelet变换域的软硬阈值折衷去噪法,并采用不同的阈值自适应地对不同的Curvelet子带进行阈值化。实验结果表明该方法对图像中的边缘、弱的直线和曲线特征有更好的恢复。去噪后图像PSNR值更高,视觉效果更好。 展开更多

关键词 RIDGELET变换 CURVELET变换 图像去噪 软硬阈值折衷函数

原文传递

双曲线函数在灰度图像小波阈值去噪中的应用 被引量：4

20

作者 王佐成 刘晓冬 薛丽霞 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第35期177-179,共3页

小波硬阈值去噪由于在阈值处不连续,在重构时会出现振荡;软阈值处理后的小波系数与真实值之间存在恒定的偏差等情况,重构时会模糊图像的边缘和细节。将双曲线函数引入小波阈值去噪法,根据参数选择的不同可构造出两种不同的阈值函数,解... 小波硬阈值去噪由于在阈值处不连续,在重构时会出现振荡;软阈值处理后的小波系数与真实值之间存在恒定的偏差等情况,重构时会模糊图像的边缘和细节。将双曲线函数引入小波阈值去噪法,根据参数选择的不同可构造出两种不同的阈值函数,解决了阈值处的连续性问题,并在一定程度上消除阈值处理后小波系数与真实值之间的偏差,在去除噪声的同时,很好地保持了图像的边缘和细节。 展开更多

关键词 双曲线函数 小波阈值去噪法 硬阈值 软阈值

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