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数学中的噪声是什么意思

发布时间:2022-08-30 17:56:51

⑴ 数字图像处理中的图像噪声有哪些主要类型,主要特点是什么

1.图像噪声按其产生的原因可以分为
外部噪声,即指系统外部干扰以电磁波或经电源串进系统内部而引起的噪声。如电气设备,天体放电现象等引起的噪声。 内部噪声:一般又可分为以下四种: (1)由光和电的基本性质所引起的噪声。如电流的产生是由电子或空穴粒子的集合,定向运动所形成。因这些粒子运动的随机性而形成的散粒噪声;导体中自由电子的无规则热运动所形成的热噪声;根据光的粒子性,图像是由光量子所传输,而光量子密度随时间和空间变化所形成的光量子噪声等。(2)电器的机械运动产生的噪声。如各种接头因抖动引起电流变化所产生的噪声;磁头、磁带等抖动或一起的抖动等。 (3)器材材料本身引起的噪声。如正片和负片的表面颗粒性和磁带磁盘表面缺陷所产生的噪声。随着材料科学的发展,这些噪声有望不断减少,但在目前来讲,还是不可避免的。 (4)系统内部设备电路所引起的噪声。如电源引入的交流噪声;偏转系统和箝位电路所引起的噪声等。
2.图像噪声从统计理论观点可以分为
平稳和非平稳噪声两种。在实际应用中,不去追究严格的数学定义,这两种噪声可以理解为:其统计特性不随时间变化的噪声称其为平稳噪声。其统计特性随时间变化而变化的称其为非平稳噪声。
3.还可以按噪声幅度随时间分布形状来定义
如其幅度分布是按高斯分布的就称其为高斯噪声,而按雷利分布的就称其为雷利噪声。
4.也有按噪声频谱形状来命名的
如频谱均匀分布的噪声称为白噪声;频谱与频率成反比的称为 1/f噪声;而与频率平方成正比的称为三角噪声等等。5.另外按噪声和信号之间关系可分为 加性噪声和乘性噪声:假定信号为 ,噪声为 ,如果混合迭加波形是 形式,则称此类噪声为加性噪声;如果迭加波形为形式,则称其为乘性噪声。前者如放大器噪声等。每一个象素的噪声不管输入信号大小,噪声总是分别加到信号上。后者如光量子噪声,胶片颗粒噪声等。由于载送每一个象素信息的载体的变化而产生的噪声受信息本身调制。在某些情况下,如信号变化很小,噪声也不大。为了分析处理方便,常常将乘性噪声近似认为是加性噪声,而且总是假定信号和噪声是互相统计独立。
5.此外根据经常影响图像质量的噪声源又可分
首先,是记录在感光片上的图像会受到感光颗粒噪声的影响;其次,图像从光学到电子形式的转换是一个统计过程(因为每个图像元素接收到的光子数目是有限的)。最后,处理信号的电子放大器会引入热噪声。人们为建立这三类噪声的模型进行过大量研究。 (1)电子噪声 在阻性器件中由于电子随机热运动而造成的电子噪声是三种模型中最简单的。这类噪声很早就被电路设计人员成功地建模并研究了。一般常用零均值高斯白噪声作为其模型.它具有一个高斯函数形状的直方图分布以及平坦的功率谱。它可用其 RMS值(标准差)来完全表征。有时,电子器件也会产生一种所谓的1/f 噪声.这是一种强度与频率成反比的随机噪声。然而,图像处理问题很少需要对这种 噪声进行建模。 (2)光电子噪声 光电子噪声是由光的统计本质和图像传感器中光电转换过程引起的。在弱光照的情况下,其影响更为严重,此时常用具有泊松密度分布的随机变量作为光电噪声的模型。这种分布的标准差等于该随机变量均值的平方根。 在光照较强时,泊松分布趋向更易描述的高斯分布;而标准差(RSM幅值)仍等于均值的平方根。这意味着噪声的幅度是与信号有关的。

⑵ 什么是RMS噪声

RMS就是均方根。在数据统计分析中,将所有值平方求和,求其均值,再开平方,就得到均方根值。在物理学中,我们常用均方根值来分析噪声。同时,它也是定义AC波的有效电压或电流的一种最普遍的数学方法。

在物理学中,除讨论过电流在一个周期上的平均值外,还常考虑电流有效值,周期性非恒定电流的有效值规定为:当在其一个周期内,在负载电阻R上消耗的平均功率等于取固定值的直流电流在R上消耗的功率时,称这个值为有效值。

均方根值是对信号波形或的平方求平均值,均方根值也称有效值,它可以指示信号发送功率的能力。不管什么波形,具有相同均方眼值的信号发送到阻性负载上的功率是相同的。

(2)数学中的噪声是什么意思扩展阅读

方均根常用来计算一组数据和某个数据的“平均差”。像交流电的电压、电流数值以及均匀加速直线运动的位移中点平均速度,都是以其实际数值的方均根表示。

例如“220V交流电”表示电压信号的方均根(又称为有效值)为220V,此为交流电瞬时值(瞬时值又称暂态值)的最大值(峰值)。

方均根值并非所有模型均适用, 只有在数值分布呈现正态分布时才适用。如果分布呈现方波、三角波,那就要用其他的公式, 否则失真会很大。

初、高中的数学题目中常常会出现以方均根值计算班级平均成绩的题目, 这是预先假设全班成绩为正态分布的结果,实际情况不一定完全适用。 如成绩分布极为平均或呈现多峰状(如30分、70分的人数远超过其他分数的人数), 方均根值就无法真实表现出该班级的平均成绩。

⑶ 二元马尔可夫噪声是什么噪声

马尔可夫决策过程是基于马尔可夫过程理论的随机动态系统的最优决策过程。马尔可夫决策过程是序贯决策的主要研究领域。它是马尔可夫过程与确定性的动态规划相结合的产物,故又称马尔可夫型随机动态规划,属于运筹学中数学规划的一个分支。噪声是一个随机过程,而随机过程有其功率谱密度函数,功率谱密度函数的形状则决定了噪声的“颜色”。
颜色为“白色”的噪声,即“白噪声”,其功率谱密度函数在整个实数范围内为一常数。

⑷ 图像处理中噪声点是指什么

  1. 高斯噪声:在空间域和频域中,由于高斯噪声(也称为正态噪声)在数学上的易处理性,这种噪声模型经常被用于实践中。

  2. 瑞利噪声:瑞利密度对于近似偏移的直方图十分适用。

  3. 伽马(爱尔兰)噪声。

  4. 指数分布噪声 。

  5. 均匀分布噪声。

  6. 脉冲噪声(椒盐噪声):双极脉冲噪声也称为椒盐噪声,有时也称为散粒和尖峰噪声。

⑸ 白噪声是什么意思

白噪声(white noise)是指功率谱密度在整个频域内是常数的噪声。 所有频率具有相同能量密度的随机噪声称为白噪声。

白噪声或白杂讯,是一种功率谱密度为常数的随机信号。换句话说,此信号在各个频段上的功率谱密度是一样的,由于白光是由各种频率(颜色)的单色光混合而成,因而此信号的这种具有平坦功率谱的性质被称作是“白色的”,此信号也因此被称作白噪声。相对的,其他不具有这一性质的噪声信号被称为有色噪声。

起源:

是70年代中期国际上新创立的无穷维Schwartz广泛函数理论,应用所严加安研究员是建立和完善该理论的数学框架的主要贡献者之一,他与法国科学院通讯院士Meyer教授提出的框架被称为Meyer-Yan空间。

他与Kondratiev等新近发表的论文建立了完善的无穷维非高斯分析的数学框架。今后拟在这方面进行开拓性研究。由于白噪声分析有深刻的物理背景,在量子物理中有着愈来愈深刻的应用。

以上内容参考:网络-白噪声

⑹ 数学建模中所说的噪声指什么

指杂散干扰,或者称为信号的失真
信号的发生、传递过程、接收都可能会产生噪声的说

⑺ 计量经济学中,“白噪声”通俗的讲,是什么意思啊

就是零均值、常方差的稳定随机序列,计量模型中的随机误差项必须是白噪声,模型才有经济意义

⑻ 混沌和噪声(chaos,noise)有什么区别

混沌和噪声没有本质的区别.根据经典物理理论,世界的每一个粒子都遵循牛顿方程,因此,其轨迹是确定的.由于粒子间的力是非线性的,且不是可积的.其轨迹是混沌的.而现实世界的噪声可以认为由热运动引起的,而热运动又是粒子的运动,是混沌的.从这个意义讲,它们是一种东西.
但是数学上的噪声一般是指白噪声,即这一时刻和下一时刻没有关联.而有限自由度的混沌系统的信号时刻和下一时刻是相关联的,关联函数与lyapnov指数l的关系为e^(-l*t). 但是有色噪声也有类似关系. 从这种意义上讲白噪声相当于无穷lyapnov指数的混沌.而具有无穷lyapnov指数的混沌只出现在无穷维动力系统中.
也可这样区分混沌和噪声,将信号作延时重构,重构维数不是无穷的是混沌.
考虑量子涨落引起的噪声,它本质上不是混沌的,但是它与无穷维混沌系统的信号无法区分.

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