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离焦模糊图像复原直边扩散函数扩散函数论文

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离焦模糊图像处理的研究与应用

【摘要】 本论文主要研究离焦模糊图像的恢复问题。首先描述了传统离焦模糊图像复原算法惯用的两种离焦模糊模型：高斯离焦模型和圆盘离焦模型,并对两种模型存在的问题进行了讨论。然后研究了直边扩散函数、线扩散函数以及点扩散函数以及阿贝尔逆变换等函数,舍弃了原来的两种具体模型,进一步改进了传统的离焦模糊图像的复原方法。本文主要以光学理论为依据,推算出实际的离焦模糊光学传递函数,然后以离焦模糊的圆对称性为依据,从离焦模糊的圆对称性出发,对直边函数扩散曲线进行检测,然后针对要复原的图像估算出它的离焦点扩散函数,再对其滤波进行恢复。在滤波时本文没有直接使用简单的维纳滤波,而是对其进行了优化,采用了二次滤波,一定程度上消除了噪声的影响。最后采用实际实验进行验证。实验验证了改进算法的优势,该算法比传统模型得到的点扩散函数具有较高的精确性。 更多还原

【Abstract】 In this thesis, the problem is the recovery of

defocus blurred image. First describe two types of commonly

used defocus fuzzy model that from the traditional defocus

blurred image restoration algorithm:Gaussian defocus model and

pillbox model, and problems in the two models were discussed.

Then study the straight edge spread function, line diffusion

function and the point spread function and the Abel inverse transform function,discard the original two specific models,

further improved the conven... 更多还原

【关键词】 离焦模糊； 图像复原； 直边扩散函数； 扩散函数；

【Key words】 Image processing； defocus blurred； spread function；

defocus model；

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目录

摘要 4-5

Abstract 5

1 引言 7-9

1.1 选题背景及研究意义 7

1.2 离焦图像复原技术发展及研究现状 7-8

1.3 本文的研究内容和结构 8-9

2 图像复原的基本技术和理论 9-19

2.1 基本技术理论 9-14

2.1.1 连续图像退化模型 9-11

2.1.2 离散图像 11-14

2.2 图像的盲复原技术理论 14-15

2.3 物体成像的光学基础知识 15-19

2.3.1 点扩散函数 15-16

2.3.2 线扩散函数和边扩散函数 16-19 3 传统离焦模糊图像复原方法 19-25

3.1 离焦光学传递函数 19-21

3.2 传统离焦模型 21-23

3.2.1 圆盘模型 21-23

3.2.2 高斯模型 23

3.3 传统离焦复原方法评价 23-25

4 离焦模糊图像复原改进方法的实现 25-31

4.1 点扩散函数的求取 25-28

4.1.1 检测直边函数曲线 25-27

4.1.2 直边扩散函数曲线的拟合 27

4.1.3 计算离焦点扩散函数 27-28

4.2 改进的滤波 28-31

4.2.1 维纳滤波 29

4.2.2 维纳滤波器改进 29-31

5 算法流程及结果分析 31-35

5.1 复原流程 31-32

5.3 实际离焦模糊图像复原试验 32-34

5.4 小结 34-35

6 结论 35-36

参考文献

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逆滤波的图像方法复原论文

逆滤波的图像方法复原论文

基于逆滤波法的图像复原

1、项目的背景与内容介绍

运动模糊图像的复原是处理图像的重要内容，图像复原主要是为了改善图像的画质，尽

可能的从已退化的图像中复原出真实的图像。解决该问题的关键是对图像的退化过程建立相

应的数学模型，然后通过求解该逆问题获得图像的复原模型并对原始图像进行合理估计。本

文主要采用的是逆滤波法对运动模糊图像进行恢复。

2、项目所用方法与已有使用的方法进行比较

模糊图像复原的方法有：维纳滤波法、逆滤波法、有约束的最小二乘法等。维纳滤波法

是由Wiener首先提出的，应用于一维信号处理，取得了很好的效果。之后，维纳滤波法被

用于二维信号处理，也取得了不错的效果，尤其在图像复原领域，由于维纳滤波计算量小，

复原效果好，从而得到了广泛的应用和发展。有约束的最小二乘法容易通过计算机的简单程

序实现但是不能得到无理数根的这种的确定解。对于逆滤波而言对图像进行逆滤波来实现反

卷积，这类方法方便快捷，无需循环或迭代，直接可以得到反卷积结果。

3.1、项目的意义与特点

模糊图像复原的目的是为了提高图像的质量，如去除噪声、提高图像的清晰度等。可使

图像中物体轮廓清晰，细节明显。图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解，一般讲

应根据降质过程建立降质模型，在采用逆滤波法，来恢复或建立原来的图像。

3.2、项目实施的原理

弄清退化原因、建立退化模型、反向推演、恢复图像。

退化模型的输入和输出具有的关系：g(x,y)=H[f(x,y)]+n(x,y) 其中：H为已退化函数；f(x,y)

为输入图像；n(x,y)为噪声干扰；g(x,y)是退化图像。

退化的原因：此实验只考虑高斯噪声和运动模糊图像

高斯(Gauss)降质

Gauss降质函数是许多光学测量系统和成像系统最常见的降质函数。对于这些系统，决

定系统点扩展函数的因素比较多。众多因素综合的结果总是使点扩展函数趋于Gauss型。

典型的系统可以举出光学相机和CCD摄像机、相机、CT相机、成像雷达、显微光学系

运动成像混合模糊的全变分图像复原

运动成像混合模糊的全变分图像复原

第１９卷第８期　２０１１年８月　光学精密工程　Ｏｐｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．１９　ＮＯ．８　Ａｕｇ．２０１１　

文章编号１００４—９２４Ｘ（２０１１）０８—１９７３—０９　

运动成像混合模糊的全变分图像复原　

石明珠　。，许廷发　，张　坤　

（１．北京理工大学光电学院，北京１００８１；　

２．北京理工大学光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京１０００８１）　

摘要：为了实现运动成像中视频帧内复原，研究了帧内运动模糊和离焦模糊两种常见模糊类型带来的混合模糊问题。首　先，依据模糊图像的频谱特性定性判定模糊类型，利用倒谱分析的方法定量估计模糊模型点扩散函数，依据工程实际选　取模糊参数进行仿真实验，实现点扩散函数估计方法的准确性验证。然后，采用耦合梯度保真项的改进型全变分图像复　原算法，约束点扩散函数估计误差对图像复原的影响，并采用适应Ｌ　范数的Ｓｐｌｉｔ—Ｂｒｅｇｍａｎ算法完成复原算法的数值实　现。最后，对算法性能进行验证，完成仿真和实拍混合模糊图像的复原。实验结果表明，倒谱分析估计点扩散函数的准　确率达到９０　。复原算法能保持图像边缘和细节，并有效抑制振铃效应，帧内稳像的图像峰值信噪比为２８．９２　ｄＢ。　关键词：运动模糊；离焦模糊；倒谱；全变分图像复原；梯度保真项　中图分类号：ＴＰ３９１．４　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３７８８／ＯＰＥ．２０１１１９０８．１９７３　

Ｔｏｔａｌ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｉｍａｇｅ　ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｍｉｘｅｄ　ｂｌｕｒ　ｉｎ　ｍｏｖｉｎｇ　ｉｍａｇｅ　

ＳＨＩ　Ｍｉｎｇ—ｚｈｕ　，ＸＵ　Ｔｉｎｇ—ｆａ　，　。ＺＨＡＮＧ　Ｋｕｎ　，　

（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｏｐｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８１，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　

点扩展函数 离焦法

点扩展函数 离焦法

- 1 - 点扩展函数 离焦法

点扩展函数是计算机视觉中常用的一种技术，它可以在图像上进行离焦效果的模拟。离焦法也是另一种实现图像模糊效果的方法，两种方法都可以用于创造出一些特殊的图像效果。

点扩展函数的原理是在图像上选择一个点作为焦点，然后根据该点到图像上其他像素点的距离来计算出相应的权重值。这些权重值可以用于对图像进行模糊操作，从而模拟出离焦效果。

离焦法则是在图像上选择一个区域，然后对该区域内的像素进行随机处理，使得图像产生模糊效果。这种方法可以用于创造出一些艺术效果，比如模糊的背景或运动模糊的效果。

无论是点扩展函数还是离焦法，它们都是可定制化的技术，可以通过调整参数来达到不同的效果。同时，它们也可以与其他图像处理技术结合使用，比如图像分割、边缘检测等，以产生更加复杂的图像效果。

图像去模糊算法分析与研究

图像去模糊算法分析与研究

本科毕业设计（论文）

题 目: 图像去模糊算法对比分析研究

学 院:

专 业：

班 级:

学 号:

学生姓名：

指导教师： 职称：

二○一五年六月一日

I 图像去模糊算法分析与研究

摘 要

在数字时代,图像去模糊作为图像复原技术的一个分支，一直是一个具有挑战和吸引力的问题，具有重大的研究价值与社会意义。图像去模糊技术近年来得到了广泛研究，在理论和算法上也愈加系统和成熟,根据图像模糊核是否已知,图像去模糊技术被分为非盲图像去模糊和盲图像去模糊两大类。文章主要是选取几种典型的去模糊算法，在已知模糊核的基础上进行分析研究各算法的特点与去模糊效果的优劣性，即非盲去模糊算法的分析研究。基于运动模糊和离焦模糊这两大模糊类型，对其分别在有噪声（本文指高斯白噪声）和无噪声情况下的实验结果进行分析比较。

文章首先介绍了两种主要模糊图像类型及其造成图像模糊的成因，并对各模糊类型的点扩散函数估计获取。其次,是对图像基本退化模型的引入，从本质上了解图像模糊与去模糊的实质。接着，我们介绍了两类典型的去模糊评价方法:峰值信噪比（Peak Signal to

Noise Ratio）和平均结构相似性指数(Mean Structural Similarity Index）。在这之后主要是算法比较，分类对几种典型的去模糊算法进行数学分析与讨论，包括用于去除运动模糊的Richardson-Lucy算法（即RL算法)和约束最小二乘法；用于去除离焦模糊的逆滤波算法和维纳滤波算法（Wiener filtering)。最后对几种算法进行Matlab仿真实验设计，并对其结果与恢复效果分析总结。