शोर में कमी

नॉइज़ रिडक्शन एक संकेत से नॉइज़ (संकेत आगे बढ़ाना ) को हटाने की प्रक्रिया है। ऑडियो और इमेज के लिए नॉइज़ रिडक्शन तकनीक मौजूद है। शोर कम करने वाले कलन विधि सिग्नल को कुछ हद तक विकृत कर सकते हैं। सामान्य-मोड अस्वीकृति अनुपात के साथ वांछित सिग्नल घटक से अवांछित सिग्नल घटक को अलग करने के लिए शोर अस्वीकृति एक सर्किट की क्षमता है।

शोर (सिग्नल प्रोसेसिंग) डिवाइस, दोनों एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स और डिजिटल डाटा में ऐसे गुण होते हैं जो उन्हें शोर के प्रति संवेदनशील बनाते हैं। शोर एक समान आवृत्ति वितरण (श्वेत शोर), या डिवाइस के तंत्र या सिग्नल प्रोसेसिंग एल्गोरिदम द्वारा शुरू की गई आवृत्ति-निर्भर शोर के साथ यादृच्छिक हो सकता है।

इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली में, थर्मल आंदोलन के कारण यादृच्छिक इलेक्ट्रॉन गति द्वारा निर्मित 'हिस' एक प्रमुख प्रकार का शोर है। ये उत्तेजित इलेक्ट्रॉन आउटपुट सिग्नल से तेजी से जोड़ते और घटाते हैं और इस प्रकार पता लगाने योग्य शोर (इलेक्ट्रॉनिक्स) बनाते हैं।

फ़ोटोग्राफिक फिल्म और चुंबकीय टेप के मामले में, माध्यम की अनाज संरचना के कारण शोर (दृश्यमान और श्रव्य दोनों) पेश किया जाता है। फोटोग्राफिक फिल्म में, फिल्म में अनाज का आकार फिल्म की संवेदनशीलता को निर्धारित करता है, अधिक संवेदनशील फिल्म में बड़े आकार के अनाज होते हैं। चुंबकीय टेप में, चुंबकीय कणों (आमतौर पर फेरिक ऑक्साइड या मैग्नेटाइट) के कण जितने बड़े होते हैं, माध्यम उतना ही अधिक शोर करने वाला होता है। इसकी भरपाई के लिए, फिल्म या चुंबकीय टेप के बड़े क्षेत्रों का उपयोग शोर को स्वीकार्य स्तर तक कम करने के लिए किया जा सकता है।

सामान्य तौर पर

शोर कम करने वाले एल्गोरिदम संकेतों को अधिक या कम डिग्री में बदलते हैं। सिग्नल में परिवर्तन से बचने के लिए स्थानीय सिग्नल-एंड-शोर ऑर्थोगोनलाइजेशन एल्गोरिदम का उपयोग किया जा सकता है।^[1]

भूकंपीय अन्वेषण में

भूकंपीय डेटा में बूस्टिंग सिग्नल विशेष रूप से भूकंपीय इमेजिंग के लिए महत्वपूर्ण है,^[2]^[3] उलटा,^[4]^[5] और व्याख्या,^[6] जिससे तेल और गैस की खोज में सफलता दर में काफी सुधार हुआ है।^[7]^[8]^[9]^[10] उपयोगी संकेत जो परिवेश यादृच्छिक शोर में धुंधला हो जाता है अक्सर उपेक्षित होता है और इस प्रकार अंतिम माइग्रेट छवि में भूकंपीय घटनाओं और कलाकृतियों की नकली असंतोष का कारण बन सकता है। यादृच्छिक शोर को क्षीण करके भूकंपीय प्रोफाइल के किनारे के गुणों को संरक्षित करते हुए उपयोगी संकेत को बढ़ाने से तेल और गैस का पता लगाने के लिए व्याख्या कठिनाइयों और भ्रामक जोखिमों को कम करने में मदद मिल सकती है।

ऑडियो में

Noise reduction example (0:39)

Example of noise reduction using Audacity with 0 dB, 5 dB, 12 dB, and 30 dB reduction, 150 Hz frequency smoothing, and 0.15 seconds attack/decay time.

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टेप हिस एनालॉग टेप रिकॉर्डिंग में एक प्रदर्शन-सीमित मुद्दा है। यह चुंबकीय पायस में उपयोग किए जाने वाले कण आकार और बनावट से संबंधित है जो रिकॉर्डिंग मीडिया पर छिड़काव किया जाता है, और टेप सिर ्स में सापेक्ष टेप वेग से भी।

शोर में कमी के चार प्रकार मौजूद हैं: सिंगल-एंडेड प्री-रिकॉर्डिंग, सिंगल-एंडेड हिस रिडक्शन, सिंगल-एंडेड सतह का शोर रिडक्शन, और कोडेक या ड्यूल-एंडेड सिस्टम। सिंगल-एंडेड प्री-रिकॉर्डिंग सिस्टम (जैसे डॉल्बी एचएक्स प्रो), रिकॉर्डिंग के समय रिकॉर्डिंग माध्यम को प्रभावित करने के लिए काम करते हैं। सिंगल-एंडेड हिस रिडक्शन सिस्टम (जैसे #DNL^[11]या #DNR) रिकॉर्डिंग प्रक्रिया से पहले और बाद में और साथ ही लाइव प्रसारण अनुप्रयोगों के लिए शोर को कम करने के लिए काम करता है। सिंगल-एंडेड सरफेस नॉइज़ रिडक्शन (जैसे कि CEDAR ऑडियो लिमिटेड और पहले के SAE 5000A, बर्वेन (नॉइज़ रिडक्शन) TNE 7000, और पैकबर्न 101/323/323A/323AA और 325^[12] खरोंच, चबूतरे और सतह की गैर-रैखिकताओं को संबोधित करने के लिए फोनोग्राफ रिकॉर्ड के प्लेबैक पर लागू होता है। चरण रैखिक ऑटोकॉरेलेटर नॉइज़ रिडक्शन और डायनामिक रेंज रिकवरी सिस्टम (मॉडल 1000 और 4000) जैसे सिंगल-एंडेड गतिशील रेंज विस्तारक पुरानी रिकॉर्डिंग से विभिन्न शोर को कम कर सकते हैं। डुअल-एंडेड सिस्टम (जैसे डॉल्बी शोर में कमी प्रणाली या dbx (नॉइज़ रिडक्शन)) में रिकॉर्डिंग के दौरान एक पूर्व-जोर प्रक्रिया लागू होती है और फिर प्लेबैक पर एक डी-एम्फ़ासिस प्रक्रिया लागू होती है।

कमांडर आधारित शोर कम करने वाली प्रणालियाँ

डुअल-एंडेड कंपेंडर नॉइज़ रिडक्शन सिस्टम में रिकॉर्डिंग के दौरान एक पूर्व-जोर प्रक्रिया लागू होती है और फिर प्लेबैक पर एक डी-जोर प्रक्रिया लागू होती है। सिस्टम में पेशेवर सिस्टम डॉल्बी ए शामिल हैं^[11]और डॉल्बी प्रयोगशालाओं द्वारा डॉल्बी एसआर, डीबीएक्स प्रोफेशनल और डीबीएक्स (कंपनी) द्वारा डीबीएक्स टाइप I, डोनाल्ड एल्डस 'विद्युत माप प्रौद्योगिकी नोइसबीएक्स,^[13] Burwen Noise Eliminator [it],^[14]^[15]^[16]telefunken telcom c4 [de]^[11]और एमएक्सआर इनोवेशन' एमएक्सआर^[17]साथ ही उपभोक्ता प्रणाली डॉल्बी नं , डॉल्बी बी,^[11]डॉल्बी सी और डॉल्बी एस, डीबीएक्स टाइप II,^[11]टेलीफंकन का हाई कॉम^[11]और नाकामिची का हाई-कॉम II, Toshiba's (Aurex AD-4) adres [ja],^[11]^[18]संयुक्त उद्यम कम्पनी के ANRS [ja]^[11]^[18]और ऑटोमैटिक नॉइज़ रिडक्शन सिस्टम#सुपर एडीएनआर,^[11]^[18]फिशर इलेक्ट्रॉनिक्स/सान्यो का सुपर डी (नॉइज़ रिडक्शन),^[19]^[11]^[18]एसएनआरएस,^[18]और हंगेरियन/पूर्वी-जर्मन मेरे पूर्व प्रणाली।^[20]^[18]

कुछ कंपेंडर सिस्टम में, पेशेवर मीडिया उत्पादन के दौरान संपीड़न लागू किया जाता है और श्रोता द्वारा केवल विस्तार लागू किया जाता है; उदाहरण के लिए, dbx डिस्क, High-Com II, CX 20 (CBS) जैसे सिस्टम^[18]और यूसी (शोर में कमी) विनाइल रिकॉर्डिंग के लिए उपयोग किया जाता है और FM रेडियो प्रसारण में Dolby FM, High Com FM और FMX (प्रसारण) का उपयोग किया जाता है।

1966 में रे डॉल्बी द्वारा पहली व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली ऑडियो शोर में कमी तकनीक विकसित की गई थी। पेशेवर उपयोग के लिए, डॉल्बी टाइप ए एक एन्कोड / डिकोड सिस्टम था जिसमें रिकॉर्डिंग (एन्कोडिंग) के दौरान चार बैंडों में आवृत्तियों के आयाम में वृद्धि हुई थी, फिर आनुपातिक रूप से घट गई प्लेबैक (डिकोडिंग) के दौरान। विशेष रूप से, ऑडियो सिग्नल के शांत भागों को रिकॉर्ड करते समय, 1 kHz से ऊपर की आवृत्तियों को बढ़ावा दिया जाएगा। इसका प्रारंभिक सिग्नल वॉल्यूम के आधार पर टेप पर सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात को 10 dB तक बढ़ाने का प्रभाव था। जब इसे चलाया गया, तो डिकोडर ने प्रक्रिया को उलट दिया, जिससे शोर का स्तर 10 dB तक कम हो गया।

डॉल्बी बी सिस्टम (हेनरी क्लॉस के साथ संयोजन के रूप में विकसित) उपभोक्ता उत्पादों के लिए डिज़ाइन किया गया एक सिंगल-बैंड सिस्टम था। डॉल्बी बी प्रणाली, जबकि डॉल्बी ए के रूप में प्रभावी नहीं थी, बिना डिकोडर के प्लेबैक सिस्टम पर सुनने योग्य रहने का लाभ था।

Telefunken High Com एकीकृत सर्किट U401BR का उपयोग ज्यादातर डॉल्बी बी-संगत कंपेंडर के रूप में भी काम करने के लिए किया जा सकता है।^[21]विभिन्न देर-पीढ़ी में डॉल्बी-बी इम्यूलेटिंग डी एनआर एक्सपेंडर कार्यक्षमता का हाई-कॉम टेप डेक न केवल प्लेबैक के लिए काम करता है, बल्कि एक गैर-दस्तावेज विशेषता के रूप में, रिकॉर्डिंग के दौरान भी काम करता है।.

डीबीएक्स (नॉइज़ रिडक्शन) डीबीएक्स, इंक. के संस्थापक डेविड ई. ब्लैकमर द्वारा विकसित एक प्रतिस्पर्धी एनालॉग नॉइज़ रिडक्शन सिस्टम था।^[22]यह शोर-प्रवण उच्च आवृत्तियों को बढ़ावा देने के साथ एक रूट-मीन-स्क्वेर्ड (RMS) एनकोड / डिकोड एल्गोरिथ्म का उपयोग करता है, और पूरे सिग्नल को 2: 1 कंपेंडर के माध्यम से खिलाया जाता है। डीबीएक्स पूरे श्रव्य बैंडविड्थ में संचालित होता है और डॉल्बी बी के विपरीत डिकोडर के बिना अनुपयोगी था। हालांकि, यह 30 dB तक शोर कम कर सकता है।

चूंकि एनालॉग वीडियो रिकॉर्डिंग ल्यूमिनेंस भाग (प्रत्यक्ष रंग प्रणालियों में समग्र वीडियो सिग्नल) के लिए आवृत्ति मॉडुलन का उपयोग करती है, जो टेप को संतृप्ति स्तर पर रखती है, ऑडियो-शैली शोर में कमी अनावश्यक है।

गतिशील शोर सीमक और गतिशील शोर में कमी

डायनेमिक नॉइज़ लिमिटर (DNL) एक ऑडियो नॉइज़ रिडक्शन सिस्टम है जिसे मूल रूप से 1971 में PHILIPS द्वारा कैसेट डेक पर उपयोग के लिए पेश किया गया था।^[11] इसकी परिपथ भी एक अर्धचालक पर आधारित है।^[23]^[24] लंबी दूरी की टेलीफ़ोनी पर शोर के स्तर को कम करने के लिए इसे राष्ट्रीय सेमीकंडक्टर द्वारा गतिशील शोर में कमी (डीएनआर) में विकसित किया गया था।^[25] पहली बार 1981 में बेचा गया, DNR अक्सर अधिक सामान्य डॉल्बी शोर-घटाने वाली प्रणाली के साथ भ्रमित होता है।^[26] डॉल्बी और डीबीएक्स टाइप I और डीबीएक्स टाइप II नॉइज़ रिडक्शन सिस्टम के विपरीत, डीएनएल और डीएनआर प्लेबैक-ओनली सिग्नल प्रोसेसिंग सिस्टम हैं जिन्हें पहले एन्कोड करने के लिए स्रोत सामग्री की आवश्यकता नहीं होती है। उनका उपयोग किसी भी ऑडियो सिग्नल से पृष्ठभूमि शोर को हटाने के लिए किया जा सकता है, जिसमें चुंबकीय टेप रिकॉर्डिंग और एफएम रेडियो प्रसारण शामिल हैं, शोर को 10 dB तक कम कर सकते हैं।^[27] उनका उपयोग अन्य शोर कम करने वाली प्रणालियों के संयोजन के साथ भी किया जा सकता है, बशर्ते कि डीएनआर को लागू करने से पहले उनका उपयोग डीएनआर को रोकने के लिए अन्य शोर कम करने वाली प्रणाली को गलत करने से रोकने के लिए किया जाता है।^[28] डीएनआर के पहले व्यापक अनुप्रयोगों में से एक 1984 में शुरू की गई यूएस जीएम कारों में जनरल मोटर्स कॉर्पोरेशन डेल्को इलेक्ट्रॉनिक्स कार स्टीरियो सिस्टम में था।^[29] 1980 के दशक में [[जीप चेरोकी (एक्सजे)]] जैसे जीप वाहनों में फैक्ट्री कार स्टीरियो में भी इसका इस्तेमाल किया गया था। आज, DNR, DNL, और इसी तरह की प्रणालियाँ माइक्रोफ़ोन सिस्टम में शोर कम करने वाली प्रणाली के रूप में सबसे अधिक देखी जाती हैं।^[30]

अन्य दृष्टिकोण

एल्गोरिदम का एक दूसरा वर्ग समय-आवृत्ति डोमेन में कुछ रेखीय या गैर-रैखिक फ़िल्टर का उपयोग करके काम करता है जिसमें स्थानीय विशेषताएँ होती हैं और जिन्हें अक्सर समय-आवृत्ति फ़िल्टर कहा जाता है।^[31]^{[page needed]} इसलिए वर्णक्रमीय संपादन उपकरणों के उपयोग से शोर को भी हटाया जा सकता है, जो इस समय-आवृत्ति डोमेन में काम करते हैं, स्थानीय संशोधनों को पास के सिग्नल ऊर्जा को प्रभावित किए बिना अनुमति देते हैं। यह मैन्युअल रूप से किया जा सकता है जैसे पेंट प्रोग्राम में चित्र बनाना। एक और तरीका फ़िल्टरिंग शोर के लिए एक गतिशील सीमा को परिभाषित करना है, जो स्थानीय समय-आवृत्ति क्षेत्र के संबंध में फिर से स्थानीय सिग्नल से प्राप्त होता है। दहलीज के नीचे सब कुछ फ़िल्टर किया जाएगा, दहलीज के ऊपर सब कुछ, जैसे आवाज या वांछित शोर के आंशिक, अछूते रहेंगे। क्षेत्र को आमतौर पर सिग्नल की तात्कालिक आवृत्ति के स्थान से परिभाषित किया जाता है,^[32] चूंकि संरक्षित की जाने वाली अधिकांश सिग्नल ऊर्जा इसके बारे में केंद्रित है। आधुनिक डिजिटल ध्वनि (और चित्र) रिकॉर्डिंग को अब टेप हिस के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है, इसलिए एनालॉग-शैली शोर कम करने वाली प्रणालियाँ आवश्यक नहीं हैं। हालांकि, एक दिलचस्प मोड़ यह है कि तड़पना सिस्टम वास्तव में इसकी गुणवत्ता में सुधार के लिए सिग्नल में शोर जोड़ते हैं।

सॉफ्टवेयर प्रोग्राम

अधिकांश डिजिटल ऑडियो वर्कस्टेशन (DAWs) और ऑडियो सॉफ़्टवेयर में एक या अधिक शोर कम करने वाले कार्य होते हैं।

छवियों में

सहसंबंध द्वारा शोर में कमी

डिजिटल कैमरा और पारंपरिक चलचित्र चित्राकंन यंत्र दोनों से लिए गए चित्र विभिन्न स्रोतों से शोर उठाएंगे। इन छवियों के आगे के उपयोग के लिए अक्सर आवश्यकता होती है कि शोर (आंशिक रूप से) हटा दिया जाए - सौंदर्य प्रयोजनों के लिए कलात्मक कार्य या विपणन में, या व्यावहारिक उद्देश्यों जैसे कि कंप्यूटर दृष्टि के लिए।

प्रकार

नमक और काली मिर्च शोर में (विरल प्रकाश और अंधेरे गड़बड़ी),^[33] आवेग शोर के रूप में भी जाना जाता है,^[34] छवि में पिक्सेल अपने आसपास के पिक्सेल से रंग या तीव्रता में बहुत भिन्न होते हैं; परिभाषित विशेषता यह है कि शोर वाले पिक्सेल का मान आसपास के पिक्सेल के रंग से कोई संबंध नहीं रखता है। आम तौर पर, इस प्रकार का शोर केवल कुछ ही छवि पिक्सेल को प्रभावित करेगा। जब देखा जाता है, तो छवि में गहरे और सफेद बिंदु होते हैं, इसलिए नमक और काली मिर्च का शोर शब्द। विशिष्ट स्रोतों में कैमरे के अंदर धूल के कण और अत्यधिक गरम या दोषपूर्ण चार्ज-युग्मित उपकरण तत्व शामिल हैं।

गाऊसी शोर में,^[35] छवि में प्रत्येक पिक्सेल को उसके मूल मान से (आमतौर पर) छोटी राशि से बदल दिया जाएगा। एक हिस्टोग्राम, आवृत्ति के खिलाफ पिक्सेल मूल्य के विरूपण की मात्रा का एक प्लॉट जिसके साथ यह होता है, शोर का सामान्य वितरण दिखाता है। जबकि अन्य वितरण संभव हैं, केंद्रीय सीमा प्रमेय के कारण गॉसियन (सामान्य) वितरण आमतौर पर एक अच्छा मॉडल है, जो कहता है कि विभिन्न शोरों का योग एक गॉसियन वितरण की ओर जाता है।

किसी भी मामले में, विभिन्न पिक्सेल पर शोर या तो सहसंबद्ध या असंबद्ध हो सकता है; कई मामलों में, अलग-अलग पिक्सेल पर शोर मान स्वतंत्र और समान रूप से वितरित होने के रूप में प्रतिरूपित किए जाते हैं, और इसलिए असंबद्ध होते हैं।

हटाना

ट्रेडऑफ़

इमेज प्रोसेसिंग में कई शोर कम करने वाले एल्गोरिदम हैं।^[36] शोर कम करने वाले एल्गोरिदम का चयन करने में, कई कारकों का वजन होना चाहिए:

उपलब्ध कंप्यूटर शक्ति और उपलब्ध समय: एक डिजिटल कैमरे को एक छोटे से ऑनबोर्ड सीपीयू का उपयोग करके सेकंड के एक अंश में शोर में कमी करनी चाहिए, जबकि एक डेस्कटॉप कंप्यूटर में बहुत अधिक शक्ति और समय होता है
क्या कुछ वास्तविक विवरण का त्याग करना स्वीकार्य है यदि यह अधिक शोर को हटाने की अनुमति देता है (कितने आक्रामक तरीके से यह तय करना है कि छवि में बदलाव शोर है या नहीं)
उन निर्णयों को बेहतर ढंग से करने के लिए शोर की विशेषताएं और छवि में विवरण

क्रोमा और ल्यूमिनेंस नॉइज़ सेपरेशन

वास्तविक दुनिया की तस्वीरों में, उच्चतम स्थानिक-आवृत्ति विवरण में रंग (क्रोमा विवरण) में भिन्नता के बजाय ज्यादातर चमक (ल्यूमिनेंस विवरण) में भिन्नता होती है। चूँकि किसी भी नॉइज़ रिडक्शन एल्गोरिद्म को फ़ोटोग्राफ़ किए गए दृश्य से वास्तविक विवरण का त्याग किए बिना शोर को हटाने का प्रयास करना चाहिए, क्रोमा नॉइज़ रिडक्शन की तुलना में ल्यूमिनेंस नॉइज़ रिडक्शन से विवरण के अधिक नुकसान का जोखिम केवल इसलिए होता है क्योंकि अधिकांश दृश्यों में शुरू करने के लिए बहुत कम उच्च-आवृत्ति क्रोमा विवरण होता है। इसके अलावा, अधिकांश लोगों को छवियों में क्रोमा शोर ल्यूमिनेंस शोर से अधिक आपत्तिजनक लगता है; चमकदार शोर की दानेदार उपस्थिति की तुलना में रंगीन बूँद को डिजिटल-दिखने वाला और अप्राकृतिक माना जाता है, जिसकी तुलना कुछ फिल्म अनाज से करते हैं। इन दो कारणों से, अधिकांश फोटोग्राफिक नॉइज़ रिडक्शन एल्गोरिदम छवि विवरण को क्रोमा और ल्यूमिनेंस घटकों में विभाजित करते हैं और पूर्व में अधिक नॉइज़ रिडक्शन लागू करते हैं।

सबसे समर्पित शोर कम करने वाला कंप्यूटर सॉफ्टवेयर उपयोगकर्ता को क्रोमा और ल्यूमिनेंस शोर में कमी को अलग से नियंत्रित करने की अनुमति देता है।

रैखिक चौरसाई फिल्टर

शोर को दूर करने का एक तरीका मूल छवि को मास्क के साथ कनवल्शन द्वारा है जो लो पास फिल्टर या स्मूथिंग ऑपरेशन का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण के लिए, गॉसियन मास्क में गाऊसी समारोह द्वारा निर्धारित तत्व शामिल होते हैं। यह दृढ़ संकल्प प्रत्येक पिक्सेल के मूल्य को उसके पड़ोसियों के मूल्यों के साथ घनिष्ठता में लाता है। सामान्य तौर पर, एक स्मूथिंग फिल्टर प्रत्येक पिक्सेल को अपने और अपने आस-पास के पड़ोसियों के औसत मूल्य, या भारित औसत पर सेट करता है; गाऊसी फिल्टर वजन का सिर्फ एक संभावित सेट है।

स्मूथिंग फिल्टर एक छवि को धुंधला करते हैं क्योंकि पिक्सेल तीव्रता मान जो आसपास के पड़ोस की तुलना में काफी अधिक या कम हैं, पूरे क्षेत्र में फैल जाएंगे। इस धुंधलेपन के कारण, शोर में कमी के लिए अभ्यास में रैखिक फिल्टर का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है; हालांकि, वे अक्सर गैर-रैखिक शोर में कमी फिल्टर के आधार के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

अनिसोट्रोपिक विसरण

शोर को दूर करने के लिए एक और तरीका छवि को गर्मी समीकरण के समान एक चिकनाई आंशिक अंतर समीकरण के तहत विकसित करना है, जिसे अनिसोट्रोपिक प्रसार कहा जाता है। स्थानिक रूप से स्थिर प्रसार गुणांक के साथ, यह ऊष्मा समीकरण या रैखिक गॉसियन फ़िल्टरिंग के बराबर है, लेकिन किनारों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किए गए प्रसार गुणांक के साथ, छवि के किनारों को धुंधला किए बिना शोर को हटाया जा सकता है।

गैर-स्थानीय साधन

शोर को दूर करने के लिए एक अन्य दृष्टिकोण एक छवि में सभी पिक्सेल के गैर-स्थानीय ऑपरेटर | गैर-स्थानीय औसत पर आधारित है। विशेष रूप से, एक पिक्सेल के लिए भार की मात्रा उस पिक्सेल पर केंद्रित छोटे पैच और पिक्सेल पर केंद्रित छोटे पैच के बीच समानता की डिग्री पर आधारित होती है।

अरैखिक फिल्टर

एक माध्य फ़िल्टर एक गैर-रैखिक फ़िल्टर का एक उदाहरण है और, अगर ठीक से डिज़ाइन किया गया है, तो छवि विवरण को संरक्षित करने में बहुत अच्छा है। माध्य फ़िल्टर चलाने के लिए:

छवि में प्रत्येक पिक्सेल पर विचार करें
पड़ोसी पिक्सेल को उनकी तीव्रता के आधार पर क्रमबद्ध करें
सूची से औसत मूल्य के साथ पिक्सेल के मूल मान को बदलें

एक माध्य फ़िल्टर एक रैंक-चयन (RS) फ़िल्टर है, विशेष रूप से रैंक-वातानुकूलित रैंक-चयन (RCRS) फ़िल्टर के परिवार का एक कठोर सदस्य;^[37] उस परिवार का एक बहुत हल्का सदस्य, उदाहरण के लिए, जब एक पिक्सेल का मूल्य उसके पड़ोस में बाहरी होता है, और इसे अपरिवर्तित छोड़ देता है, तो कभी-कभी इसे पसंद किया जाता है, विशेष रूप से फोटोग्राफिक अनुप्रयोगों में।

मेडियन और अन्य आरसीआरएस फिल्टर एक छवि से नमक और काली मिर्च के शोर को दूर करने में अच्छे हैं, और किनारों के अपेक्षाकृत कम धुंधला होने का कारण बनते हैं, और इसलिए अक्सर कंप्यूटर दृष्टि अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।

तरंगिका रूपांतरण

एक छवि denoising एल्गोरिथ्म का मुख्य उद्देश्य शोर में कमी दोनों को प्राप्त करना है^[38] और सुविधा संरक्षण^[39] वेवलेट फ़िल्टर बैंकों का उपयोग करना।^[40] इस संदर्भ में, तरंगिका-आधारित विधियाँ विशेष रुचि की हैं। वेवलेट डोमेन में, शोर समान रूप से पूरे गुणांक में फैलता है जबकि अधिकांश छवि जानकारी कुछ बड़े लोगों में केंद्रित होती है।^[41] इसलिए, पहले वेवलेट-आधारित डीनोइजिंग विधियां विस्तार उप-बैंड गुणांकों की थ्रेशोल्डिंग पर आधारित थीं।^[42]^{[page needed]} हालांकि, अधिकांश तरंगिका थ्रेशोल्डिंग विधियां इस खामी से ग्रस्त हैं कि चुनी गई सीमा विभिन्न पैमानों और झुकावों पर सिग्नल और शोर घटकों के विशिष्ट वितरण से मेल नहीं खा सकती है।

इन नुकसानों को दूर करने के लिए, बायेसियन सिद्धांत पर आधारित गैर-रैखिक अनुमानक विकसित किए गए हैं। बायेसियन ढांचे में, यह माना गया है कि एक सफल डीनोइज़िंग एल्गोरिथ्म शोर में कमी और सुविधा संरक्षण दोनों को प्राप्त कर सकता है यदि यह संकेत और शोर घटकों के सटीक सांख्यिकीय विवरण को नियोजित करता है।^[41]

सांख्यिकीय तरीके

इमेज डीनोइज़िंग के लिए सांख्यिकीय तरीके भी मौजूद हैं, हालांकि उनका उपयोग बहुत कम किया जाता है क्योंकि वे कम्प्यूटेशनल रूप से मांग कर रहे हैं। गॉसियन शोर के लिए, एक ग्रेस्केल छवि में पिक्सेल को ऑटो-सामान्य रूप से वितरित किया जा सकता है, जहां प्रत्येक पिक्सेल का सही ग्रेस्केल मान सामान्य रूप से उसके पड़ोसी पिक्सेल के औसत ग्रेस्केल मान के बराबर माध्य और दिए गए विचरण के साथ वितरित किया जाता है।

होने देना $\delta _{i}$ से सटे पिक्सेल को निरूपित करें $i$ वें पिक्सेल। फिर ग्रेस्केल तीव्रता का सशर्त वितरण (ए $[0,1]$ स्केल) पर $i$ वें नोड है:

$\mathbb {P} (x(i)=c|x(j)\forall j\in \delta i)\propto e^{-{\frac {\beta }{2\lambda }}\sum _{j\in \delta i}(c-x(j))^{2}}$ एक चुने हुए पैरामीटर के लिए $\beta \geq 0$ और विचरण $\lambda$ . ऑटो-नॉर्मल मॉडल का उपयोग करने वाली डिनोइजिंग की एक विधि बायेसियन प्रीयर के रूप में इमेज डेटा का उपयोग करती है और ऑटो-नॉर्मल डेंसिटी एक संभावित कार्य के रूप में, परिणामी पोस्टीरियर डिस्ट्रीब्यूशन के साथ एक डीनोइज्ड इमेज के रूप में माध्य या मोड की पेशकश करती है।^[43]^[44]

ब्लॉक-मिलान एल्गोरिदम

एक ब्लॉक-मिलान एल्गोरिथम को समान आकार के ओवरलैपिंग मैक्रोब्लॉक्स में समान छवि अंशों के समूह में लागू किया जा सकता है, फिर समान मैक्रोब्लॉक्स के ढेर को ट्रांसफॉर्म डोमेन में एक साथ फ़िल्टर किया जाता है और ओवरलैपिंग के भारित औसत का उपयोग करके प्रत्येक छवि खंड को उसके मूल स्थान पर पुनर्स्थापित किया जाता है। पिक्सल।^[45]

यादृच्छिक क्षेत्र

संकोचन क्षेत्र (छवि बहाली) एक यादृच्छिक क्षेत्र -आधारित यंत्र अधिगम तकनीक है जो ब्लॉक-मिलान और 3डी फ़िल्टरिंग की तुलना में प्रदर्शन लाती है, फिर भी बहुत कम कम्प्यूटेशनल ओवरहेड की आवश्यकता होती है (जैसे कि इसे सीधे अंतः स्थापित प्रणालियाँ के भीतर किया जा सकता है)।^[46]

गहरी सीख

शोर में कमी और इस तरह की छवि बहाली कार्यों को हल करने के लिए विभिन्न गहन शिक्षण दृष्टिकोण प्रस्तावित किए गए हैं। डीप इमेज प्रायर एक ऐसी तकनीक है जो दृढ़ तंत्रिका नेटवर्क का उपयोग करती है और इस मायने में अलग है कि इसके लिए किसी पूर्व प्रशिक्षण डेटा की आवश्यकता नहीं होती है।^[47]

सॉफ्टवेयर

अधिकांश सामान्य-उद्देश्य वाली छवि और फोटो संपादन सॉफ़्टवेयर में एक या अधिक शोर-घटाने वाले कार्य (माध्यिका, धुंधलेपन, धब्बेदार, आदि) होंगे।

यह भी देखें

सामान्य शोर मुद्दे

ऑडियो

चित्र और वीडियो

समान समस्याएं

धुंधलापन

संदर्भ

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