運(yùn)動(dòng)模糊圖像恢復(fù)的參數(shù)估計(jì)與算法研究.pdf

1、圖像恢復(fù)是從所得的退化圖像中復(fù)原出原始清晰圖像的過程與方法。運(yùn)動(dòng)模糊是退化圖像最常見的模糊形式，運(yùn)動(dòng)模糊圖像的恢復(fù)也是圖像處理中一個(gè)重要的分支。造成圖像退化或圖像模糊的原因很多，如果是由于在成像的過程中攝像設(shè)備與被攝場景之間的相對運(yùn)動(dòng)而造成的圖像模糊就被稱為運(yùn)動(dòng)模糊，由此形成的圖像被稱為運(yùn)動(dòng)模糊圖像。運(yùn)動(dòng)模糊圖像在日常生活中普遍存在，給人們的實(shí)際生活帶來了很多不便。如何處理運(yùn)動(dòng)模糊圖像，還原真實(shí)圖像，成為一個(gè)亟待解決的問題，也是當(dāng)今國內(nèi)

2、外研究的熱點(diǎn)問題之一。從1976年以來，很多研究者提出算法進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)模糊參數(shù)的估計(jì)。這些算法在噪聲環(huán)境下有著不同的特性、時(shí)間復(fù)雜度、精確度和魯棒性。
　　 圖像恢復(fù)的目的就是根據(jù)圖像退化的先驗(yàn)知識，即運(yùn)動(dòng)模糊圖像的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)(PSF)，找到相應(yīng)的反過程來處理圖像，從而盡量恢復(fù)出原始清晰圖像。這類圖像的恢復(fù)高度依賴于對運(yùn)動(dòng)模糊參數(shù)的估計(jì)，在估計(jì)出運(yùn)動(dòng)模糊參數(shù)后，選擇適當(dāng)?shù)膱D像恢復(fù)算法對運(yùn)動(dòng)模糊圖像進(jìn)行還原。本文通過深入研究運(yùn)動(dòng)模

3、糊圖像的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)，采用自適應(yīng)濾波方法，去除噪聲對自相關(guān)函數(shù)的影響；在查找線性的基礎(chǔ)上，使用霍夫變換估計(jì)運(yùn)動(dòng)模糊角度Φ，并通過傅里葉變換和逆傅里葉變換估計(jì)運(yùn)動(dòng)模糊長度L，從而估計(jì)得出運(yùn)動(dòng)模糊圖像恢復(fù)所需的參數(shù)，為圖像的恢復(fù)做好準(zhǔn)備。最后，在估計(jì)出運(yùn)動(dòng)方向Φ和運(yùn)動(dòng)長度L的基礎(chǔ)上，選擇適當(dāng)?shù)膱D像復(fù)原算法——維納濾波，對運(yùn)動(dòng)模糊圖像進(jìn)行還原。
　　 對逆濾波、維納濾波、Lucy-Richardson法和偏微分方程法四種圖像恢復(fù)算法進(jìn)行

4、原理分析和實(shí)驗(yàn)比較，總結(jié)各算法的優(yōu)缺點(diǎn)。其中維納濾波法對一族圖像在統(tǒng)計(jì)平均意義上給出的最佳恢復(fù)，對噪聲放大有自動(dòng)抑制作用，且噪聲越強(qiáng)，作用越明顯，避免了在逆濾波中出現(xiàn)的對噪聲的過多放大作用。所以，最終選擇維納濾波法對運(yùn)動(dòng)模糊圖像進(jìn)行圖像恢復(fù)。本文在對圖像預(yù)處理、參數(shù)估計(jì)、復(fù)原算法研究的基礎(chǔ)上，提出了一種基于頻域和空間域的運(yùn)動(dòng)模糊圖像恢復(fù)算法，該算法的核心是對運(yùn)動(dòng)模糊參數(shù)的估計(jì)，在估計(jì)出運(yùn)動(dòng)模糊參數(shù)的基礎(chǔ)上，采用維納濾波法對運(yùn)動(dòng)模糊圖像進(jìn)