图像处理图像复原.pptVIP

均匀聚焦不准——模糊 相机聚焦不准确引起，（不聚焦由许多参数决定：如相机的焦距、相机孔的大小、形状、物体和相机之间的距离等） 在研究中为了简单起见，用下列函数表示聚焦不准引起的模糊： 5.4.1 模糊模型 第30页，共48页，编辑于2022年，星期六 模糊后图像任意点的值 ： 特点：图像的频谱在垂直于该方向上存在暗直线，可估出 的大小，运动方向 也可由图像的频谱估计出来 已知：设相机不动，对象运动，运动分量x,y分别为x0(t)，y0(t)相机快 门速度是理想的，快门开启时间（曝光时间）T。 3）匀速直线运动模糊下的PSF 相机与景物之间相对运动造成图像降质， H(u,v) ——运动模糊： 5.4.1 模糊模型 第31页，共48页，编辑于2022年，星期六 2．由图像中的点或线估计（后验知识） 1）原始景物中有一清晰的点或点光源。由所成的像得到退化系统的PSF 2）原始景物中确定一条线，成像，由直线产生模糊，根据模糊可以测定在于边缘垂直方向上的PSF断面曲线，得出一维PSF，如果PSF对称，旋转一维PSF得到二维PSF 5.4.1 模糊模型 第32页，共48页，编辑于2022年，星期六 3．由功率谱估计PSF 4．噪声n(x,y)的确定 相关、不相关两类。 一般假设： 白色噪声，与图像无关。其频谱密度为常数。只要噪声带宽远大于图像带宽即可作白噪声处理 从退化图像大块平坦区中估计，一般不具备噪声先验知识。不同方法要不同特征参数——方差，频谱 5.4.1 模糊模型 第33页，共48页，编辑于2022年，星期六 5.4.2 水平匀速直线运动引起模糊的复原 如果模糊图像是由景物在x方向上作均匀直线运动造成的，则模糊后图像任意点的值为 去除由x方向上均匀运动造成的图像模糊后恢复图像的表达式 第34页，共48页，编辑于2022年，星期六 第1页，共48页，编辑于2022年，星期六 5.1 图像复原的基本概念 什么是图像退化? 图像的质量下降叫做退化。退化的形式有模糊、失真、有噪声等 图像退化的原因 无论是由光学、光电或电子方法获得的图像都会有不同程度的退化；退化的形式多种多样。如传感器噪声、摄像机未聚焦、物体与摄像设备之间的相对移动、随机大气湍流、光学系统的相差、成像光源或射线的散射等； 如果我们对退化的类型、机制和过程都十分清楚，那么就可以利用其反过程来复原图像。 第2页，共48页，编辑于2022年，星期六 a) 被正弦噪声干扰的图像 b) 滤波效果图 用巴特沃思带阻滤波器复原受正弦噪声干扰的图像 5.1 图像复原的基本概念 第3页，共48页，编辑于2022年，星期六 a)受大气湍流的严重影响的图像 b)用维纳滤波器恢复出来的图像 维纳滤波器应用 5.1 图像复原的基本概念 第4页，共48页，编辑于2022年，星期六 5.1 图像复原的基本概念 图像复原 将降质了的图像恢复成原来的图像，针对引起图像退化的原因，以及降质过程某先验知识，建立退化模型，再针对降质过程采取相反的方法，恢复图像 一般地讲，复原的好坏应有一个规定的客观标准，以能对复原的结果作出某种最佳的估计。 第5页，共48页，编辑于2022年，星期六 5.1 图像复原的基本概念 图像还原与增强的区别 1．图像退化原因决定还原方法 2．评价标准不同： a）突出感兴趣的那部分——主观评估 b）利用退化的逆过程恢复原始图像， 客观评估： 接近原图像 第6页，共48页，编辑于2022年，星期六 无约束恢复 技术 有约束恢复 自动方法 图像恢复 策略 交互方法 根据是否需要外来干预 空域 处理域 频域 图像一般模型：线性移不变系统 标准：非线性恢复、线性恢复 5.1 图像复原的基本概念 第7页，共48页，编辑于2022年，星期六 5.2 图像退化模型 降质过程可看作对原图像f (x,y)作线性算。 g(x,y) ＝ H · f (x,y)+n(x,y) 降质后 降质模型 噪声 H f (x,y) n(x,y) 第8页，共48页，编辑于2022年，星期六 以后讨论中对降质模型H作以下假设： ? H是线性的 ? H是空间（或移位）不变的 对任一个f(x,y)和任一个常数α 和β都有： H f(x-α,y-β) = g(x-α,y-β) 就是说图像上任一点的运算结果只取决于该点的输入值，而与坐标位置无关。 5.2 图像退化模型 第9页，共