收藏本站
收藏 | 论文排版

运动模糊图像复原方法的研究

范赐恩  
【摘要】:随着相机技术的发展,无论是航空、航天相机还是民用相机获取图像的分辨率越来越高,对噪声的抑制能力越来越好。但是积分时间内手持相机的抖动、场景中目标的运动、空间遥感相机拍摄期间卫星沿轨道飞行以及地球自转产生的相对运动等许多情况都会产生运动模糊图像,降低图像应有的空间分辨率。为了从输入的退化图像中恢复出高清晰的、高分辨率的图像,运动模糊图像复原势在必行。 本文以空间移不变的运动模糊图像复原为核心研究内容,在研究运动模糊复原基本理论与实现方法的基础上,完成了以下几项工作: 在研究运动模糊图像的梯度与运动向量约束关系的基础上,推导出透明度图像的梯度与运动向量之间的约束关系,减少估计参数的不确定量。运用谱抠图的方法得到透明度图,并求解其梯度值,通过基于RANSAC的最大期望算法找到满足运动模糊约束关系的运动向量,利用该运动向量求解模糊核值,并通过全变分正则化方法复原图像。实验结果表明该方法对模糊了2到20个像素的图像,模糊尺度的估计误差小于1个像素,模糊角度的估计误差小于1°,能有效恢复直线运动模糊或者可分割的运动目标模糊。 研究了运动模糊图像直线边缘和Radon变换之间的关系,通过检测模糊图像直线边缘,以1°为单位找到不同方向的直线边缘的正交切片,即模糊核的Radon投影,并以此为先验约束迭代估计模糊核。实验结果表明只要模糊图像中存在直线边缘,该方法能估计出任意运动形式的模糊核,并取得较好的复原效果。 研究了基于贝叶斯框架的分级迭代复原方法,首先根据高斯先验约束快速的估计模糊核初始值,然后采用迭代支持检测的方法使模糊核自适应的收敛于真实模糊核。接着,为了减少传感器获取图像时窗口截断对复原图像的影响,按金字塔分级复原思路逐级恢复清晰图像。利用经插值的前一级恢复出来的图像作为本级图像的平滑区域图像,采用稀疏先验值去卷积恢复当前级的细节部分图像并通过高通滤波去除振铃,恢复出清晰的、内容丰富的图像。实验结果表明该方法能成功恢复任意运动形式的模糊尺度超过15个像素的运动模糊图像,振铃抑制效果好,复原图像细节清晰。 设计了一种双CMOS成像系统,该系统的两片CMOS传感器可同时获取相同场景的图像,其中一片CMOS传感器获取高帧率、低空间分辨率的图像序列,另一片CMOS传感器获取低帧率、高空间分辨率的运动模糊图像。通过光流法计算高帧率、低空间分辨率CMOS传感器获取图像序列的全局运动路径,在能量守恒和能量与积分时间成正比两个约束条件下估计运动模糊核初始值,通过贝叶斯准则交替迭代优化运动模糊核。最后,利用TV-L1方法从低帧率、高空间分辨率CMOS获取的模糊图像中快速、有效地恢复出清晰图像。仿真和实验结果表明:有38%以上的仿真图像复原结果误差率小于2,且受噪声影响小,复原图像的振铃小,能有效去除实拍图像的空间移不变运动模糊。 本文的所有算法都用实际拍摄图像进行了实验验证,具有较好的应用价值。本文的研究是十一五预研项目"CMOS相机电子学系统研制”的重要组成部分,该项目已于2011年9月交付验收。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 魏雷;;运动模糊图像的复原[J];硅谷;2011年02期
2 李阳;张路;张志勇;赵菲;;一种改进的运动模糊图像恢复算法[J];计算机仿真;2011年05期
3 王秋云;李瑞生;;车辆运动模糊图像复原方法研究[J];自动化与仪器仪表;2012年06期
4 于红斌,李志能,陈抗生;一种运动模糊图像的快速恢复算法[J];浙江大学学报(工学版);1999年05期
5 王旭辉,郭光亚;二维均速运动模糊图像恢复问题的研究[J];计算机应用;2000年10期
6 孙农亮,曹茂永;运动模糊图像清晰度评价函数的研究[J];仪器仪表学报;2001年S1期
7 王晓红,陈秀万,谭仲军,赵荣椿;一种有效的运动模糊图像恢复算法[J];计算机工程;2003年17期
8 陈前荣,陆启生,成礼智;运动模糊图像的运动模糊方向鉴别[J];国防科技大学学报;2004年01期
9 高异,梁秀梅,于平义;车辆运动模糊图像的快速恢复[J];计算机工程与应用;2004年02期
10 明文华,孔晓东,屈磊,梁栋;运动模糊图像的恢复方法研究[J];计算机工程;2004年07期
11 张媛,张铃,张燕平;一种运动模糊图像的复原法[J];微机发展;2005年06期
12 周鸣争;汪军;强俊;楚宁;;基于空间域的车辆运动模糊图像的恢复[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年04期
13 孟昕;周琛琛;郝志廷;;运动模糊图像恢复算法相关研究发展概述[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年06期
14 董虎胜;;匀速直线运动模糊图像的递推恢复方法[J];福建电脑;2008年08期
15 高勇;张民强;李存华;;一种有效地恢复运动模糊图像的方法[J];淮海工学院学报(自然科学版);2009年02期
16 苏军;;基于频谱分析的运动模糊图像的参数鉴别[J];电子科技;2011年07期
17 程姝;赵志刚;蒋静;陈莹莹;潘振宽;;单幅运动模糊图像的恢复及应用[J];青岛大学学报(自然科学版);2012年03期
18 刘娜;;基于倒频谱的运动模糊图像恢复[J];硅谷;2012年18期
19 宁玲一;邓慈云;;一种针对旋转运动模糊图像的恢复算法[J];电脑知识与技术;2012年36期
20 王秋云;王轶群;;基于Lucy-Richardson算法的运动模糊图像复原研究[J];自动化与仪器仪表;2013年02期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 刘立欣;平振;陈曦;;高速运动模糊图像的恢复[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
2 张旭明;熊有伦;尹周平;;噪声污染运动模糊图像点扩散函数估计[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
3 杨晓冬;刘俊;张倩倩;;红外运动模糊图像复原技术[A];浙江省信号处理学会2012学术年会论文集[C];2012年
4 李金夏;胡绍海;李向军;;匀速直线运动模糊图像的恢复技术研究[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
5 范学良;张晶晶;贾志海;蔡小舒;;基于频域分析的水滴运动方向识别[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
6 孙农亮;曹茂永;;运动模糊图像清晰度评价函数的研究[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
7 杜春;孙即祥;;基于峰度和圆拟合的旋转运动模糊参数辨识[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
8 禹晶;翁梓钧;苏开娜;;散焦与运动模糊图像参数辨识的研究[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 徐树奎;基于计算摄影的运动模糊图像清晰化技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 范赐恩;运动模糊图像复原方法的研究[D];武汉大学;2012年
3 关柏青;基于主动序列模糊图像的运动估计和振动测量[D];上海交通大学;2007年
4 邸慧;靶场图像预处理和目标运动单像机测量方法研究[D];国防科学技术大学;2007年
5 石明珠;运动模糊图像全变分复原理论及关键技术研究[D];北京理工大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘辉;受限运动模糊图像的处理研究[D];武汉理工大学;2009年
2 张明谦;运动模糊图像的运动参数估计及复原研究[D];电子科技大学;2009年
3 薛偲坤;非理想条件下旋转运动模糊图像的模拟与恢复方法研究[D];南京理工大学;2009年
4 张红军;运动模糊图像恢复中视窗裁剪效应的消减[D];暨南大学;2010年
5 季冰川;局部运动模糊图像恢复系统研究和实现[D];江西理工大学;2009年
6 杨勇杰;运动模糊图像恢复方法[D];浙江大学;2010年
7 张媛;运动模糊图像的处理[D];安徽大学;2005年
8 孟昕;运动模糊图像的处理与恢复研究[D];安徽大学;2007年
9 何红英;运动模糊图像恢复算法的研究与实现[D];西安科技大学;2011年
10 何怡;运动模糊图像复原系统设计与实现[D];西安电子科技大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978