最新第5章(刘荣华)图像中噪声干扰的去除.课件PPT.ppt 43页

'第5章(刘荣华)图像中噪声干扰的去除. 1何谓图像的噪声图像的噪声：在图像上面出现各种形式的干扰斑点、条纹等，这种干扰称为图像的噪声。随机噪声：随机噪声具有以下性质：a、 画面上的噪声出现处呈现不规则分布；b、 噪声的大小也是不规则的。 当对某静态物体进行连续拍摄时，噪声也会随时出现于任意地方，而且每个瞬间噪声出现的位置和大小也会产生变化。 图1   原图图3.1   原图图3.2经过平滑处理后的图图2经过平滑处理后的图 为了方便地叙述上面所说的“将原图中的每一点的灰度和它周围八个点的灰度相加，然后除以9，作为新图中对应点的灰度”这一操作，我们采用如下的表示方法：这种表示方法有点象矩阵，我们称其为模板(template)。中间的黑点表示中心元素，即，用哪个元素做为处理后的元素。例如[2.1]表示将自身的2倍加上右边的元素作为新值，而[21.]表示将自身加上左边元素的2倍作为新值。 平滑模板的思想是通过将一点和周围8个点作平均，从而去除突然变化的点，滤掉噪声，其代价是图象有一定程度的模糊。上面提到的模板就是一种平滑模板，称之为Box模板。Box模板虽然考虑了邻域点的作用，但并没有考虑各点位置的影响，对于所有的9个点都一视同仁，所以平滑的效果并不理想。 实际上我们可以想象，离某点越近的点对该点的影响应该越大，为此，我们引入了加权系数，将原来的模板改造成，可以看出，距离越近的点，加权系数越大。新的模板也是一个常用的平滑模板，称为高斯(Gauss)模板。 举个实际的例子：下图中，从左到右分别是原图，用高斯模板处理的图，用Box模板处理的图，可以看出，采用高斯模板，在实现平滑效果的同时，要比Box模板清晰一些。 移动平均法是最简单的噪声去除法。他采取把某像素的值置换为该像素周围3*3个像素的浓度的平均值的方法。主要是冲淡了图像的浓度，从而使人看不见细小的噪声。但这样一来，因把图像边界和噪声一起冲淡，尽管噪声可以除去，但图像也会变得模糊了。为了使图像的边缘尽量不被淡化，只将噪声除去，可以采用中值滤波法。 3中值滤波方法所谓中止滤波，就是求得某个像素周围区域内像素浓度的中央值或中间值，并将其作为目的像素浓度值的处理过程。 在移动平均法中，把噪声成分也放到了平均计算之中，因此其输出也受到噪声的影响。而在中值滤波法中，噪声成分很难被选到，对输出图像不会有什么影响。因此，对同一块3*3图像比较，显然中值滤波法在去除噪声的能力上略胜一筹。中值滤波法是即可除去噪声又可保存图像边缘的十分优秀的方法。 先考察第一幅图：原图经Box模板处理后经Gauss模板处理后经中值滤波处理后从原图中不难看出左边区域灰度值低，右边区域灰度值高，中间有一条明显的边界,这一类图象称之为“step”(就象灰度上了个台阶)。应用平滑模板后，图象平滑了，但是也使边界模糊了。应用中值滤波，就能很好地保持原来的边界。所以说，中值滤波的特点是保护图象边缘的同时去除噪声。 再看第二幅图：原图经Box模板处理后经Gauss模板处理后经中值滤波处理后不难看出，原图中有很多噪声点(灰度为正代表灰度值高的点，灰度为负代表灰度值低的点)，而且是杂乱无章，随机分布的。这也是一类很典型的图，称之为高斯噪声。经过Box平滑，噪声的程度有所下降。Gauss模板对付高斯噪声非常有效。而中值滤波对于高斯噪声则无能为力。 最后看第三幅图：原图经Box模板处理后经Gauss模板处理后经中值滤波处理后从原图中不难看出，中间的灰度要比两边高许多。这也是一类很典型的图，称之为脉冲(impulse)。可见，中值滤波对脉冲噪声非常有效。 综合以上三类图，不难得出下面的结论：中值滤波容易去除孤立点、线的噪声同时保持图象的边缘；它能很好的去除二值噪声，但对高斯噪声无能为力。要注意的是，当窗口内噪声点的个数大于窗口宽度的一半时，中值滤波的效果不好。这是很显然的。 二值图像的噪声去除如图所示的图像中所包含的噪声称为椒盐状噪声，这种噪声也能用中值滤波法将其除去，另外，利用它的二值性，有称为膨胀、收缩的处理方法。 所谓膨胀，是指将某像素的近邻中，若有一个为1，则将该像素置为1，其他的均置为0。而所谓收缩，是指某像素的近邻中，若有一个为0，就将该像素置为0，而将其他均值为1的处理。这种处理利用膨胀→收缩作用，使结果图像经膨胀变粗，又经收缩变窄，结果几乎没有变形，黑色孤立的噪声在膨胀时被去除。反之，通过收缩→膨胀的作用，白色孤立的噪声也在收缩时被除去。 5其他技术方法在某个像素周围的5*5的区域中，按图中九种模式选择相应的像素。例如以模式1可选出七个像素，以模式九，可选出九个像素。接着球出各个模式的方差。然后，选择方差最小的模式，求出其平均值，并将该值当作关注像素的浓度值。这样做的目的是为了把5*5的区域划分成如图所示那样的九个小区域，并找出其中最平坦的（即没有噪声和边缘的）地方，将其输出后，以消除噪声。 这种方法不仅可以保持边缘、消除噪声，而且可以突出边缘，故又称为保持便捷的平滑化方法。在区域提取，边界提取的前处理中，采用该方法去除噪声是相当有效的。但计算时间会增加很多。消除噪声没有完美无缺的方法，只要尽力选择与目的相吻合的方法就可以了。在确定采用何种方法以前，应当实际试验几次看看效果如何，可能是捷径。 职业卫生基础知识惠州市安全生产监督管理局庄涛 作为用人单位管理人员要做好职业危害治理和职业病预防工作必须先对本单位生产场所的职业性有害因素进行识别、评价和控制。识别一、识别的程序：何种因素→何种形态→何种途径扩散→何种途径进入人体→造成人体何种损害→影响的程度。 识别二、有害因素的形态1、物质形态：固、液、气（蒸汽）、气溶胶（尘、烟、雾）。2、能量形态：力、声、振动、辐射（光、非或电离辐射）等。无论是物质还是能量形态，其形态及程度，仅凭人体感官不可能完全确定，必须通过专用手段确认。三、有害因素分类为生产过程中、劳动过程中、生产环境中作为单位管理，最主要是控制生产过程中的危害；作为绝大部分生产性企业当前最主要是控制生产过程中的粉尘与毒物危害。 识别四、有害因素的来源1、原、辅料：如含“三苯”溶剂、三氯乙烯、氰化物等2、中间产物、副产物、废弃物等，如铅烟、锰烟、SO2、含氰化物的电镀废水等3、产品：如农药、化工厂生产的各类有机溶剂等。作为用人单位特别要对以“代号”型式存在的原、辅料的确认，必须依法向供应商索取相关成分说明（MSDS）（涉及商业机密的，可不标明具体某种成分含量，但要求供应商提供安全保证书及紧急救援指导书等）。 识别五、存在扩散型式粉尘、毒物存在型式不同，危害的性质及程度不同。性质：木尘、石灰、水泥粉尘与石尘。型式：不同形态通常是气体＞液体＞固体，如苯造成的危害，其气态（呼吸道吸收）大于液体（皮肤吸收）。同一形态通常是分散度越高（即越细小），危害越大，如铅锭的危害近乎无，但铅烟、铅尘的危害则极严重。 识别六、进入人体途径1、呼吸道：最主要途径，如各类有机溶剂、粉尘（含毒物类烟尘）2、皮肤黏膜：次要途径，如各类有机溶剂，除少部分毒物粉尘外，一般性粉尘、无机物质（金属或非金属及其化合物）不能通过皮肤黏膜。3、消化道：一般在生产中不会造成危害，但如不注重个人卫生，如在生产场所吸烟、饮水、或未洗手等，可通过食源性污染进入人体。这点在某些无机毒物如镉、铅粉尘污染表现尤为突出。4、特殊有害因素直接作用于人体全身或局部特定器官，如高温、辐射作用于全身，噪声作用于听觉器官等 识别七、造成人体的损害1、不同的有毒物一定造成不同的后果，但可能出现相同的症状。如多数有机溶剂早期均出现血象、神经系统的改变。2、同一毒物不同的型式也可能出现不同的症状，造成后果也不同。如短期吸入大量高浓度苯，可引起昏迷等急性中毒反应，但对远期造血系统损害并不大，但长期吸入少量低浓度苯，表面上可无明显中毒反应，但对远期造血系统损害较大。3、当相同某种作业人群出现相同症状时，必须特别要引起高度警惕。 识别八、影响的程度人群在有危害的环境中作业，并不一定就患病，取决于有害因素特性、作用条件（外因）和自身状况（内因）（一）有害因素作用条件（外因）1、有害因素本身特性。首先是成分，如粉笔灰因成分为硫酸钙或碳酸钙，进入人体被吸收利用，不造成尘肺。水泥粉尘因SiO2含量比石尘低，同等条件下危害较低。其次是分散度，大的粉尘吸进人体后由痰排出，不一定造成尘肺，学术上说：“看不见的粉尘比看得见的粉尘更可怕”。2、接触机会：无接触无危害，接触机会越大受危害机率越高。3、接触方式：不同的途径危害不同，如有机溶剂通过皮肤的吸收小于呼吸道吸收。4、接触时间：时间越长受危害机率越高。5、接触浓度或强度：浓度或强度越高受危害机率越高。 （二）个人自身状况（内因）1、年龄：未成年人因发育未完成，解毒耐受能力较差；老年人，身体机能衰退，解毒耐受能力下降。2、性别：女工因生理特殊性，特别是经期、孕期、哺乳期因生理变化。总体解毒耐受能力较男性差。3、健康状况：身体健壮比一般人强。4、营养：营养好比营养差强。5、种族遗传：如客家人群中的G6PT酶缺乏症的人（俗称“蚕豆病”）不适宜接触有机溶剂、某些毒物。过敏体质人群接触微量的三氯乙烯、镍及其化合物等可能造成严重的过敏反应，甚至死亡。6、精神状态：休息不足、精神委靡解毒耐受能力下降。7、个人生活方式：如吸烟人群体内镉浓度较不吸烟人群高；不注重个人卫生，导致某些毒物通过食源性污染进入人体。8、耐受力：人体对某些有害因素耐受力，如肝脏某些酶经诱导后，解毒能力大增，如接触三氯乙烯的人群开始有不良反应，后期反而正常。通俗的例子是“喝酒可以练出来的”就反应对乙醇的耐受。 识别九、粉尘的危害1、主要造成各类尘肺病；2、含毒的粉尘还引起中毒；特殊粉尘可造成肿瘤（石棉致肺癌、砒霜致皮肤癌）、过敏性肺部及皮肤黏膜疾病（镍致皮肤过敏）。对于无毒粉尘，要注重SiO2含量，重点在防止尘肺病；对于含毒粉尘，重点在防止中毒。 十、毒物的危害1、毒物是一个相对的概念，并不是一接触就必定引起中毒，是否对人体造成损害与其数量和作用条件（成分、形态及作用靶器官）有关。2、国标《职业性接触毒物危害程度分级》（GB5044—85）对我国现行常用毒物进行了分级。但是要明确的是毒物危害程度分级并不完全等同于引起职业病的程度。因为职业病在学术上的定义是：有害因素与接触形成量效关系，并在相同的接触条件下，人群对其反应不存在明显的差异，同时，职业病还有存在远期危害效应，而这些效应是难于治疗和康复的。如金属镍，在《程度分级》中属Ⅱ级（高度危害），但在职业病名单目录中并未单独列出，这是因为镍对人体存在高度的差异性，一些人无论如何接触也无反应，但另一些人一接触就反应；同时在过敏人群中，同样的剂量，一些人仅引起轻微的瘙痒，另一些人引起严重的皮肤溃烂等。又如丙酮，在《程度分级》中属Ⅳ级（轻度危害），但在职业病名单目录中并未单独列出，这是因为丙酮对虽可引起急性中毒反应，但在人体代谢很快，并全部排出体外，不存在远期后遗症，同时，其对人体细胞毒理作用也存在高度的不确定性，因此，也未划入职业病目录中 评价一、评价的作用和意义为更好地控制危害，用人单位对本单位存在的有害因素在识别后必须进行评价，这也是《职业病防治法》明文规定的。但作为安全生产管理人员，不是万能的，同时，也涉及需要专门的评价手段。因此，企业应将上述工作委托专业机构负责。 评价二、评价的标准1、评价应依照国家职业卫生标准进行，有的企业委托环保部门进行评价是不对的，这是因为环保标准针对的是周围人群，职业卫生标准针对的是特殊人群，职业卫生标准与环保标准不等同（一般说，环保标准更严格，即职业卫生标准判定合格，但环保标准判定可能不合格）。2、作为针对毒物与粉尘的职业接触限值，根据危害特性一般分三类，即最高容许浓度、时间加权平均容许浓度、短时间接触容许浓度。3、对职业接触限值标准应用时应注意事项重点是：标准未列出的不等于无危害。不能理解为安全与危险的精确界限，也不能作为毒性的相对指数。 控制1、对有害因素的控制是一门系统的学问。但我国目前尚未有一套系统标准，各用人单位在管理中所采取的各种国际标准中也不尽相同，因此，要尽量在管理中融合。2、既往国内用于防尘控制提出的“革、水、密、风、护、管、教、查”的“八字方针”，扩展起来适用于对所有职业危害的管理。（类似于企业“5S”管理理念扩展） 八字方针（1）革：技术革新、工艺改革。自动替代手工操作，如喷涂：自动代替手工；无毒替代有毒，如电镀：无氰替代有氰；低毒替代高毒，如甲苯、二甲苯替代苯。（2）水：指湿式作业：对烟尘类和部分有机溶剂类有害因素有效。（3）密：对产生有害因素的设备采取密闭，减少粉尘、毒物的溢散，对噪声源、热源同样适用。（4）风：通风。对产生粉尘、毒物、热源等有害因素尽量采取整体或局部的通风设备，降低作业点有害因素的浓度或强度。 八字方针，（5）护：个人防护和健康监护。即针对接触危害的人群配发及佩戴适用的个人防护用品。同时，加强对上述人群的职业性健康监护，即上岗前体检（杜绝职业病人员、职业禁忌人员上岗），在岗期间定期体检（早发现、早处理治疗异常人员）和离岗前体检（保证离岗时健康，避免日后纠纷），并建立个人职业健康档案。（6）管：加强管理。建立健全各项职业卫生安全生产管理规章制度，对防护设备和用品加强日常维护。（7）教：宣传教育。做好相关法律法规、规章、防护知识等宣传培训教育等工作，提高管理水平和自觉执行有关规定的意识，减少劳资纠纷。（8）查：加强日常检查。对职业危害防护管理工作进行检查、评比，及早发现问题，及时采取对策处理。'