使用 imnoise 为图像添加高斯噪声

Posted 2023-02-14

【中文标题】使用 imnoise 为图像添加高斯噪声

【英文标题】：Using imnoise to add gaussian noise to an image

【发布时间】：2013-04-07 03:46:11

【问题描述】：

如何使用imnoise向图像添加 SNR=5dB 的高斯白噪声？

我知道语法是：

J = imnoise(I,type,parameters)

和：

SNR = 10log<sub>10</sub>[var(image)/var(error image)]

如何使用此 SNR 值向图像添加噪点？

【参考方案1】：

让我们先看看 SNR 与噪声的关系。您的错误图像是原始图像和噪声图像之间的差异，这意味着错误图像是噪声本身。因此，SNR 实际上是：

SNR = 10log<sub>10</sub>[var(image)/var(noise)]

对于给定的图像和 SNR=5db，噪声的方差为：

var(noise) = var(image)/10<sup>SNR/10</sup> = var(image)/sqrt(10)

现在让我们将所有这些转换成 MATLAB 代码。要使用imnoise 命令将高斯白噪声添加到图像（表示为I），语法为：

I_noisy = imnoise(I, 'gaussian', m, v)

其中m 是平均噪声，v 是它的方差。还需要注意的是，imnoise 假设图像I 中的强度范围为 0 到 1。

在我们的例子中，我们将添加零均值噪声，其方差为v = var(I(:))/sqrt(10)。完整代码为：

%// Adjust intensities in image I to range from 0 to 1
I = I - min(I(:));
I = I / max(I(:));

%// Add noise to image
v = var(I(:)) / sqrt(10);
I_noisy = imnoise(I, 'gaussian', 0, v);

澄清：我们使用var(I(:)) 来计算图像I 中所有样本的方差（而不是var(I)，它计算沿列的方差）。

希望这会有所帮助！

示例

I = imread('eight.tif');
I = double(I);

%// Adjust intensities in image I to range from 0 to 1
I = I - min(I(:));
I = I / max(I(:));

%// Add noise to image
v = var(I(:)) / sqrt(10);
I_noisy = imnoise(I, 'gaussian', 0, v);

%// Show images
figure
subplot(1, 2, 1), imshow(I), title('Original image')
subplot(1, 2, 2), imshow(I_noisy), title('Noisy image, SNR=5db')

结果如下：

【讨论】：

对于相同的高斯噪声方差，我得到不同图像的不同 PSNR 值。为什么会这样？

@Sndn 很可能不同的图像具有不同的信号功率，因此对于相同的高斯噪声功率，您可能会得到不同的 SNR 值。