課程設計-運動模糊圖像的復原算法實現(xiàn)及應用-全文預覽
【正文】 (25) 其中 J1 是一階 Bessel 函數(shù)， vu 222r ?? ， a 是位移。明確的知道退化函數(shù)是很有用的，有關它的知識越精確，則復原結果就越好。多不菲。 CCD 攝像機每場積分 時間內(nèi)的像移量與場積分時間成正比關系。 在 CCD 攝像機每場積分時間內(nèi)像移量 為 。有些算法雖然計算速度較快，但恢復效果不盡人意（如空間域逆向恢復）。圖象的退化可能有多種原因：光學透鏡的殘次、光電傳感器的非線性、膠片材料的顆粒度、物體與攝像機間的相對運動、不當?shù)慕咕?、遙感或天文中大氣的擾動、照片的掃描等等。圖像復原 實際上就是通過退化數(shù)學模型在空間域已知 g(x,y)逆向求 f(x,y), 得到其估計近似值),(^ yxf ， 或在頻率域已知 G(u,v)求 F(u,v),得到其估計近似值 ),(^ vuF ,上述兩種表述是等價的。 由退化模型中的 H[f(x,y)]=g(x,y)是線性位移不變系統(tǒng)和線性系統(tǒng)理論可知，系統(tǒng) H[F(x,y)]=g(x,y)的性能完全可由其單位沖激 h(x,y)來表征，即： )],[δ),( yxHyxh = 由此，可得到： ),(*),()],δ(*),([)],([),( yxhyxfyxyxfHyxfHyxg === = ]dd),δ()(∫ ∫[ ∞+ ∞∞+ βαβyxα ,βfH α∞ = βαβα ddβyαxHf )],δ([∫ ∫ ),(∞∞ ∞∞+ + = βα ddβyαxhα ,βf ),(∫ ∫ )(∞∞ ∞∞+ + 對于空間不變系統(tǒng)（或者稱為位移不變系統(tǒng)）之后的響應，取決于在該點的輸入值，而與該點 的空間位置無關。 對于任意輸入圖像 f(x,y)以及坐標值 α 和 β， 如果存在： 7 )g()],([ βyαxβyαxfH ，= 則系統(tǒng) ),()],([ yxgyxfH = 為位移不變系統(tǒng)。 對于 頻域上的圖像退化模型如圖所示，由于空間域上的卷積等同于頻域上的乘積，因此可以把退化模型寫成如下的頻域表示： ),(+),(),(=),( vuNvuFvuHvuG 式中： G（ u,v）、 F（ u,v）、 N（ u,v）分別是 g(x,y)、 f(x,y)、 n(x,y)的傅里葉變換，稱為系統(tǒng)在頻率上的傳遞函數(shù)。假設輸入圖像 ),( yxf 經(jīng)過某個退化系統(tǒng) ),( yxh 后產(chǎn)生退化圖像 ),( yxg ，在退化過程中，引進的隨機噪聲為加性噪聲 ),( yxn （若不是加性噪聲是乘性噪聲，可以用對數(shù)轉換方式轉化為相 加形式），則圖像退化過程空間域模型如圖所示 6 圖像退化模型 其一般表達式為： ),(+),(*),(=),( yxnyxfyxhyxg 或者表示成： ),(+)],([=),( yxnyxfHyxg 式中：“ *”表示空間卷積。 5 第二章 圖像退化的理論基礎 圖像退化的原因 在圖像的獲?。〝?shù)字化過程）、處理與傳輸過程中，每一個環(huán)節(jié)都有可能引起圖像質(zhì)量的下降，這種導 致圖像質(zhì)量下降的現(xiàn)象，稱為圖像退化（ Image Degradation） 造成圖像退化的原因很多，最為典型的圖像退化表現(xiàn)為光學系統(tǒng)的像差、光學成像系統(tǒng)的衍射、成像系統(tǒng)的非線性畸變、攝影膠片感光的非線性、成像過程中物體與攝像設備之間的相對運動、大氣湍流效應、圖像傳感器的工作情況受環(huán)境隨機噪聲的干擾、成像光源或射線的散射、處理方法的缺陷，以及所用的傳輸信道受到污染等。 4 圖像復原方法 圖像復原（ Image Restoration)通過逆圖像退化的過程將圖像恢復為原始圖像狀態(tài)的過程，即圖像復原的過程是沿著圖像退化的逆向過程進行的。由于圖象中往往伴隨著噪聲，噪聲的存在不僅使圖象質(zhì)量下降，而且也會影響了圖象的復原效果。圖像在形成、傳輸和記錄過程中，受多種因素的影響，圖像的質(zhì)量都會有不同程度的下降，典型的表現(xiàn)有圖像模糊、失真、有噪聲等，這一質(zhì)量下降的過程稱為圖像的退化。 第 四 章、 運動模糊圖像 復原 的 實現(xiàn) ...................... 17 維納濾波恢復 MATLAB 實現(xiàn) ......... 錯誤 !未定義書簽。 濾波復原 原理 .......................... 14 有約束最小二乘復原原理 .......... 錯誤 !未定義書簽。它的主要目的是改善給定的圖像質(zhì)量并盡可能的恢復原圖像。圖象復原關鍵是要知道圖象退化的過程，即要知道圖象退化模型，并據(jù)此采取相反的過程以求得原始 (清晰 )象。 本設計用 PSF對圖像進行運動模糊退化處理。一種方法是對于圖像缺乏先驗知識的情況下的復原，此時可對退化過程如模糊和噪聲建立數(shù)學模型，進行描述，并進而尋找一種支除或削弱其影響的過程；另一種方法是對原始圖像已經(jīng)知道是那些退化因素引起的圖像質(zhì)量下降過程，來建立數(shù)學模型，并依據(jù)它對圖像退化的影響進行擬合的過程。 圖像退化 的模型 圖像復原的關鍵在于建立退化模型。式中的 H[f(x,y)]表示對輸入圖像 f(x,y)退化算子。式中， k1和 k2 是比例常數(shù)， f1(x,y)和 f2(x,y)是任意兩幅輸
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