运动模糊是指被摄物体与成像工具的相对运动一起的图片模糊,广泛存在于实际生活中,是图片复原所需重点考虑的问题之一。要对图像进行复原,首先需要建立退化模型,从反过程中恢复出原始图片。因此,处理运动模糊图像的关键是建立模型并得到退化函数,通过一些算法求出函数中的待定参数。
1.2 国内外研究的现状分析
1.3 论文的内容安排和结构
作为数字图像处理中一个重要研究方面,运动模糊图像的复原一直是一个热点研究课题,尤其在近些年盲复原技术更为显著。当已知退化类型、过程和系统参量时,就可以得到点扩展函数,再采用各种反退化方法对图像进行复原。这种方法不仅效果好,而且速度快,可以满足实时性要求。而当先验知识不足时,我们就需要利用模糊图像的盲复原技术。这两种方法各有所长,我们应该根据实际情况做出选择。但无论利用哪种方法,都要对退化系统先验知识有一定的估计或了解。如何利用合理方法以及处理效果,都是本文所做的工作。
本论文共分为四章,具体章节内容安排如下:
第一章:绪论简述例了本论文的研究背景,介绍了国内外关于运动模糊图像恢复的发展状况。
第二章:介绍了图像恢复技术理论知识,造成图像降质的数学模型,并阐述了退化函数建模方法。
第三章:详细介绍了几种图像复原方法,并利用这几种图像复原方法结合matlab软件仿真进行对比分析。
第四章:参考了邹谋炎的相位恢复方法,了解了关于点扩展函数求取的一些方案。
最后对在毕设中给予我帮助的老师和同学致以衷心的感谢。
第二章 图像复原理论
2.1 复原处理的模型
如图2.1.1所示,原图像 是通过一个系统 及加入一个外来噪声 而退化成一幅图像 的。
图2.1.1
将上述图像转换为数学表达式,即图像退化模型的代数表达式:
(2.1.1)
算式中 可以理解为结合了一切因素的算子或函数。
图2.1.2展示了图像退化和复原的过程。
图2.1.2
其中 称为成像系统的冲击响应, 称为恢复系统的冲击响应。
2.1.1 连续的退化模型
单位冲击函数 是一个振幅仅在原点处振幅为无穷大宽度无穷小,而其他位置均为零的面积为1的窄脉冲,表达式可以为
(2.1.2)
可以利用冲击函数推广到二文空间域中,从而写出 的表达式:
(2.1.3)
又因为 ,如果认为系统 为线性算子,则
为系统的冲击响应,即 是系统 对坐标 为处的冲击函数 的响应。注意噪声与图像的位置无关。
2.1.2 离散的退化模型
如果连续时是求积分,那么转换为离散就应该是求和运算。为了更好的表达算式,令 ,且在一文空间内分析。表述退化模型矩阵形式如下
(2.1.5)
式中
是 阶矩阵,且是一个循环矩阵
(2.1.6)
从一文空间扩展到二文空间,由此得到二文空间退化模型为一个卷积表达式
(2.1.7)
式中, 。 也为周期函数,其周期与 和 的周期完全一样。
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