曾品善

【摘 要】随机共振能将噪声的部分能量通过非线性系统作用转为信号的能量，从而提高输出信号的信噪比，这为解决从强噪声背景中检测提取有用弱信号问题提供了一种全新的思路和方法。将随机共振机制应用于图像复原，可以提高图像复原效果，特别是在处理被强噪声污染的图像信号时。

【关键词】随机共振;图像复原;噪声;神经元模型

The Application of Stochastic Resonance Mechanism in Image Restoration

ZENG Pin-shan

（Department of Information Engineering， Officers College of CAPF， Chengdu Sichuan 610213，China）

【Abstract】Stochastic resonance can transform part of the energy of noise through a nonlinear system into the energy of the signal， thus improving the SNR of output signal， which provides a new thought and method to solve the problem of detecting and extracting the useful signal from strong noise background. Stochastic resonance is applied in the image restoration， which can have better effects on promoting the image quality， especially when recovering the image signals polluted by the strong noise.

【Key words】Stochastic resonance;Image restoration;Noise;Neuron model

0 引言

自1981年Benzi提出随机共振（Stochastic Resonance）的概念以来，随机共振被越来越多的学者所研究。随机共振理论指出，当信号和噪声通过非线性系统时，随着噪声强度的不断增大，输出信号的信噪比会出现一个峰值。这说明噪声对于信号的影响并非总是有害的，其存在可能对信号的传递和处理产生积极作用。

随机共振的实质是通过非线性作用将噪声的部分能量转為信号的能量，从而提高输出信号的信噪比，这颠覆了人们长期以来认为“噪声干扰信号”的传统观点，在一定条件下，噪声能对信号起到积极的增强作用，这就为解决从强噪声背景中检测和提取有用弱信号问题提供了一种全新的思路和方法。针对随机共振及其在强噪声背景下提取有用信号的独特优势，可以将随机共振机制应用于图像信号的处理研究中，利用其对退化图像进行重构，从而达到图像复原的目的。

1 随机共振机制

1.1 随机共振理论

自随机共振理论提出至今，对其的研究及应用得到了很大的发展。经典的随机共振理论……