圖像復原最新課件

1、圖像復原最新課件數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理(Digital Image Processing）圖像復原最新課件第四章 圖像復原 w4.1 引言w4.2 圖像退化的數(shù)學模型w4.2.1 退化模型的空域表達式w4.2.2 退化模型的空域表達式w 4.2.3 幾種常見的退化模型w4.3 圖像復原w 4.3.1 無約束復原w 4.3.2 有約束復原w4.4 運動模糊與離焦模糊恢復w4.4.1 運動模糊恢復w4.4.2 離焦模糊恢復圖像復原最新課件4.2 圖像退化的數(shù)學模型w4.2.1 退化模型的空域表達式w4.2.2 退化模型的空域表達式w 4.2.3 幾種常見的退化模型圖像復原最新課件4.2.1 退化

2、模型的空域表達式 1. 圖像退化的原因： 1）攝影時照相機鏡頭的移動； 2）放大鏡凸透變形、聚焦曝光等； 3）噪聲。 圖像復原最新課件圖像復原最新課件圖像復原最新課件圖像復原最新課件退化模型示意圖退化過程 T f g 恢復過程 T-1 g ff(x,y)H+g(x,y)n(x,y) 2.圖像退化模型圖像復原最新課件光脈沖退化的光脈沖圖像復原最新課件TeeeTeeeMgggMfff)1(,),1 (),0()1(,),1 (),0(gf卷積寫成矩陣形式：Hfg 1 010 )()(1 010 )()(MxBBxxhxhMxAAxxfxfee圖像復原最新課件) 0() 3() 2() 1() 3(

3、) 0() 1 () 2() 2() 1() 0() 1 () 1() 2() 1() 0(eeeeeeeeeeeeeeeehMhMhMhMhhhhMhhhhMhhhhH)0()3()2() 1()3()0() 1 ()2()2() 1()0() 1 () 1 ()2() 1()0(eeeeeeeeeeeeeeeehMhMhMhhhhhhMhhhhMhMhhH圖像復原最新課件11 01010 ),(),(11 01010 ),(),(NyDMxCDyCxyxhyxhNyBMxAByAxyxfyxfee和和和和1.2, 1 ,01.2, 1 ,0),(),(),(1010 NyMxnymxhnm

4、fyxgMmNnee圖像復原最新課件矩陣。是維向量，是、MNMNMNHgfHfg0321301221011210HHHHHHHHHHHHHHHHHMMMMMM( ,0)( ,1)( ,2)( ,1)( ,1)( ,0)( ,1)( ,2)( ,2)( ,1)( ,0)( ,3)( ,1)( ,2)( ,3)( ,0)eeeeeeeejeeeeeeeehjhj Nhj Nhjhjhjhj Nhjhjhjhjhjhj Nhj Nhj NhjH圖像復原最新課件1) 點擴展函數(shù)的估計 大氣湍流、光學系統(tǒng)散焦、照相機與景物相對運動等，根據(jù)導致模糊的物理過程（先驗知識）來確定h(x,y)或H(u,v)。（

5、1）長時間曝光下大氣湍流造成的轉移函數(shù)exp),(6/522vucvuHC是與湍流性質有關的常數(shù)。3. 退化參數(shù)的估計 圖像復原最新課件圖像復原最新課件(a) 湍流可忽略(b) 嚴重的(c) 中等的(d) 較小的圖像復原最新課件（2）光學散焦 d是散焦點擴展函數(shù)的直徑, J1() 是第一類貝塞爾函數(shù)。2/1221)()(),(vuddJvuH（3）照相機與景物相對運動 設T為快門時間，x0(t)，y0(t)是位移的x分量和y分量 dttvytuxjvuHT)()(2exp),(000圖像復原最新課件2) 噪聲的估計 分別加了高斯、瑞利、伽瑪噪聲的圖像和直方圖圖像復原最新課件分別加了指數(shù)、均勻、

6、椒鹽噪聲的圖像和直方圖圖像復原最新課件4.3 圖像復原逆濾波等功率譜濾波 維納濾波 投影迭代法復原圖像復原最新課件1. 逆濾波 2. 維納濾波差最小。之間的均方誤與采用一準則使),(),( yxfyxf。求準則：),( ),(),( :min22yxfyxfyxfEe圖像復原最新課件可推出 ),(),(),(),(),(1),(),(),(22vuSvuSvuHvuHvuHvuSvuSvuPffnnggfg圖像復原最新課件(a) 全逆濾波復原 (b) 有限半徑的逆濾波復原 (c) 維納濾波圖像復原最新課件運動模糊和加性噪聲圖像 (b) 逆濾波復原 (c) 維納濾波復原(d), (e), (f)

7、 順序同上，但其中的噪聲幅值降低一個數(shù)量級(g), (h), (i) 順序同上，但其中的噪聲幅值降低五個數(shù)量級圖像復原最新課件的功率譜。原始圖象的功率譜等于該方法使得恢復圖象),(),( yxfyxf 3. 等功率譜濾波2/122/12 ),(),(),(1),(),(),(),(),(),(),(vuSvuSvuHvuSvuHvuSvuSvuPvuSvuSffnnnnfffffff f由圖像復原最新課件4.投影迭代法 不考慮噪聲時，g g=HfHf 維維NfffMgggTNTM,2121fgMNMMNNaaaaaaaaa212222111211H圖像復原最新課件MNMNMMNNNNgfafafagfafafagfafafa.22112222212111212111步驟：令f(0)為f的初始值，下一個估值f(1)是f(0)在超平面 a11 f1+a12 f2+a1N fN= g1上的投影。即 TNTTaaa112111111)0(1)0()1(. 1aaaagfaff圖像復原最新課件 f(2)是f(1)在超平面 a21 f1+a22 f2+a2N