快中子照相作为现有无损检测技术的重要补充,在航空航天和反恐安检等方面具有重要的潜在应用优势,但由于快中子极难被探测,导致快中子照相图像的信噪比极低,在对快中子图像中的有用信息进行读取或判别前,必须首先对其行降噪处理。在实际应用中,一些常规的降噪算法,都存在一些或多或少的局限而不能满足快中子图像的降噪需求。本文在研究全变分降噪模型的基础上,针对快中子图像噪声特点,对全变分降噪模型加以改进,主要工作如下:(1)根据快中子照相的原理与装置组成,分析了快中子照相中的主要噪声来源及快中子图像中的主要噪声特点。(2)针对快中子图像中噪声密度高的特点,在传统的全变分降噪模型中引入了局部梯度算子,充分利用图像的自相似性,改进了全变分降噪模型在处理高密度噪声时容易将一些尺寸较大的噪声当成图像细节而加以保留的缺点。(3)由于快中子图像本身图像质量较差,分辨率较低,为了避免全变分降噪模型降噪处理后对图像分辨率的进一步损失,引入邻域差分的统计量对像素进行模糊刻画,其主要思想是尽量处理那些被噪声污染的像素,而不处理未被噪声污染的像素,同时自适应的确定全变分降噪模型中的λ参数,优化正则项与保真项之间的关系。(4)利用Visual Studio2012编写了基于上述算法的快中子图像处理软件,并对降噪处理后的快中子图像质量进行了主观与客观评价分析。实验结果表明,新的改进算法相较与常规降噪算法能更加有效的滤除快中子图像噪声,同时具有优秀的图像细节及边缘保护能力。