运动模糊图像复原算法研究

【摘要】：所谓图像复原就是指从所退化图像中复原出原始清晰图像的过程。其中运动模糊图像复原是图像复原技术中十分重要的一个分支，在人们生产和生活的各个领域都有着广泛的应用价值。运动模糊主要是由成像系统与目标物之间的相对运动造成的。在运动模糊图像复原的研究中，运动模糊图像的点扩展函数(PSF)估计与复原算法是近年来数字图像处理领域研究的热点问题。在运动模糊图像的退化模型中点扩展函数是非常重要的参数即模糊角度和模糊长度。 (1)为了提高图像复原效率，通过对运动模糊图像的复原过程进行分析，提出了一种基于两次变换的参数估计方法，实验结果表明提出的方法具有精确度和稳定性。 (2)分析原始运动模糊图像进行一次傅立叶同态变换后的频谱图，根据频谱图和一些频谱特性提出了再次进行傅立叶变换得到频谱图对其二值化后，利用Radon变换以估计出运动模糊方向。 (3)在此方向上进行旋转后利用微分自相关运算得到运动模糊长度，以运动模糊方向和运动模糊长度为参数选择合适的图像复原方法，对运动模糊图像进行复原。 通过原理分析和实验结果比较，研究了逆滤波、有约束最小二乘方法、Richardson-Lucy法和维纳滤波四种图像复原方法的优缺点。其中维纳滤波法对噪声有一定的抑制作用，避免了在逆滤波中出现的对噪声的放大作用。对这四种复原方法比较选择维纳滤波法对运动模糊图像进行图像恢复。在估计出运动模糊点扩展函数的基础上，结合维纳滤波复原方法对运动模糊图像进行复原，并在Matlab平台上进行了仿真实验，给出了仿真实验效果以及结果分析。实验表明，本算法对点扩展函数的估计精度高，在噪声图像中有很好的鲁棒性和精确度，复原效果比较理想。