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运动模糊图像恢复方法研究

中南大学蔡小华

摘要图像恢复一直以来是图像处理领域的研究热点。本文简述了图像恢复的概念、意义及降质模型之后对目前存在的图
像恢复算法进行了分析和研究。并给出了两种典型的图像恢复算法的实验结果。最后对基于运动模糊的图像方法进行了总
结及展望。
关键词运动模糊图像恢复降质
中图分类号文献标识码

技

术
引言创
数字图像复原是数字图像处理中的一个重要分支它的主
要目的是改善退化图像的质量。图像由于成像系统的缺陷以新
及成像过程中各传播媒介中的杂质如空中的云雾、尘埃图像图图像降质模型
装置和被成像目标之间的相对运动等因素的影响不可避免的输入输出关系如下
会带来某些失真和程度不同的降质对于这些降质的图像进
行一定的加工处理使其复原出真实的景物这就是图像复原其中为输入的清晰图像为系统的冲击响应又
也叫做图像恢复。由于图像的传送和转换总要造成图像的降称点扩散函数为加性噪声
质而在众多的应用领域中又需要清晰的、高质量的图像。因为输出的降质图像。在这个模型里图像降质过程被模型化为
此图像的复原问题具有非常重要的意义。与的卷积并与联合作用产生。
典型的图像降质如图所示包括几何变形、模糊光学模降质模型的傅立叶变换形式如下
糊、运动模糊等、图像分辨率降低以及噪声。本文仅研究运动模
糊图像的恢复的方法。运动模糊图像的恢复从用于恢复的数据在降质系统中点扩散函数简记为具有以下一些性质
量的不同可以分为两种方法基于单帧图像的恢复方法和基于
线性如果令和为常数和为两幅输入图像
多帧低分辨率图像的恢复方法。
一致性线性系统对常数与任意输入乘积的响应等于常
数与该输入的响应的乘积。
原图几何变形模糊分辩率降低
位置空间不变性线性系统在图像任意位置的响应只
图典型的图像降质
与在该位置的输入值有关而与位置本身无关
图像降质模型
进行图像复原之前要先建立图像降质模型也就是说首先运动模糊图像复原方法
必须了解、分析图像降质的机理并用数学模型表示出来。由于
在拍摄期间如果相机与景物之间存在足够大的相对运
图像降质的原因很多机理比较复杂因此要提供一个完善的
动就会造成照片的模糊称之为运动模糊。运动模糊是成像过
数学模型是非常复杂和困难的。但是在很多实际情况中降质
程中普遍存在的问题在飞机或宇宙飞行器上拍下来的照片
系统可以由下图所示的线性系统模型来近似描述。
用照相机拍摄高速运动物体的照片在突发事件的场合通常用
蔡小华工程师于侦破以及战场上飞行中的导弹均可能存在这种现象。运动
基金项目湖南省教育厅科学研究项目模糊图像的复原是图像复原中的重要课题之一可广泛用于天
《技术应用例》邮局订阅号元年
图像处理中文核心期刊《微计算机信息》管控一体化年第卷第期
文、军事、道路交通、医学图像、工业控制及侦破领域具有重要与真实景物满足下列方程组
的现实意义。
运动模糊初期研究的主要原因是为了对卫星所拍摄的图
像进行复原因为卫星相对地球是运动的所以拍出的图像是
模糊的当然卫星所拍摄图像的模糊原因不仅仅是相对运动而其