單幅圖像全局運(yùn)動(dòng)去模糊研究
本文關(guān)鍵詞:單幅圖像全局運(yùn)動(dòng)去模糊研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:圖像去模糊技術(shù)是當(dāng)今圖像處理研究領(lǐng)域中不可或缺的技術(shù)環(huán)節(jié)。通過近幾年來業(yè)內(nèi)學(xué)者孜孜以求的努力,圖像復(fù)原技術(shù)呈井噴式地發(fā)展。當(dāng)然,這其中許多學(xué)術(shù)成果的實(shí)用性還有待提高。因此,數(shù)字圖像復(fù)原領(lǐng)域中的圖像去模糊技術(shù)的研究意義不僅僅停留在理論價(jià)值上,更體現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的應(yīng)用當(dāng)中。為解決運(yùn)動(dòng)模糊圖像復(fù)原問題,本文對(duì)單幅全局運(yùn)動(dòng)圖像去模糊算法中的模糊核的估計(jì)技術(shù)、圖像反卷積算法以及自然圖像中的先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行了深入研究,提出了基于圖像中奇異值的去模糊算法與基于有理數(shù)多項(xiàng)式先驗(yàn)?zāi)P偷膱D像盲去模糊算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文中提出的算法的有效性。在客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上,本文中提出的算法具有良好的參數(shù)性。在主觀評(píng)價(jià)上,本文中提出的算法具有良好的視覺效果,明顯地抑制振鈴效應(yīng),且節(jié)約計(jì)算成本。論文的主要工作包括以下幾方面:(1)簡(jiǎn)單介紹圖像復(fù)原技術(shù)的目的和意義,對(duì)前人提出的退化模型進(jìn)行學(xué)習(xí)與研究,著重對(duì)各類圖像復(fù)原算法進(jìn)行研究比較。通過具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行主客觀比較分析,總結(jié)優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)于由相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的模糊圖像的去模糊復(fù)原技術(shù)進(jìn)行探究與總結(jié),并陳述本文主要研究工作。(2)從模糊核的估計(jì)和反卷積兩方面入手,研究與改進(jìn)單幅圖像全局運(yùn)動(dòng)去模糊技術(shù),由邊緣估計(jì)方法結(jié)合快速反卷積算法得到清晰圖像。考慮到圖像中含有奇異值會(huì)對(duì)復(fù)原結(jié)果產(chǎn)生不良的影響,本文提出基于圖像中奇異值的去模糊算法,來減少復(fù)原結(jié)果中的振鈴效應(yīng)。(3)研究圖像的先驗(yàn)知識(shí),考慮到以往論文中出現(xiàn)用高斯或者混合高斯函數(shù)擬合自然場(chǎng)景圖像梯度分布帶來的問題,提出利用有理數(shù)多項(xiàng)式函數(shù)代替高斯或者混合高斯函數(shù),使得自然場(chǎng)景圖像梯度分布的擬合優(yōu)度提高,邊界條件的約束性提高,從而使得模糊核的估計(jì)更佳精確,有效的抑制了振鈴效應(yīng),提高了圖像恢復(fù)質(zhì)量。(4)總結(jié)本文的主要研究工作,并對(duì)以后可深入研究的方向提出設(shè)想。
【關(guān)鍵詞】:運(yùn)動(dòng)圖像去模糊 奇異值 有理數(shù)多項(xiàng)式函數(shù) 模糊核修正 先驗(yàn)知識(shí)
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TP391.41
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 1 引言11-17
- 1.1 研究意義11-12
- 1.2 研究現(xiàn)狀與分析12-15
- 1.3 本文研究工作15
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)15-16
- 1.5 本章小結(jié)16-17
- 2 單幅圖像全局運(yùn)動(dòng)去模糊算法17-33
- 2.1 理論知識(shí)17-21
- 2.1.1 退化模型分析17-19
- 2.1.2 模糊類型19-21
- 2.2 無約束的復(fù)原算法21-24
- 2.2.1 無約束復(fù)原算法21-22
- 2.2.2 逆濾波算法22-23
- 2.2.3 L-R算法23-24
- 2.3 有約束的復(fù)原算法24-26
- 2.3.1 維納濾波算法24-25
- 2.3.2 功率譜均衡算法25-26
- 2.3.3 最小二乘方約束算法26
- 2.4 噪聲影響復(fù)原結(jié)果26-29
- 2.4.1 去噪后復(fù)原效果27-28
- 2.4.2 去噪前復(fù)原效果28-29
- 2.5 圖像復(fù)原質(zhì)量測(cè)度與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)29-32
- 2.5.1 均方根誤差29-30
- 2.5.2 峰值信噪比30
- 2.5.3 結(jié)構(gòu)相似度30-31
- 2.5.4 噪聲增益31-32
- 2.5.5 曲線擬合的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)32
- 2.6 本章小結(jié)32-33
- 3 模糊核估計(jì)與反卷積33-50
- 3.1 問題模型33-34
- 3.2 模糊核估計(jì)34-37
- 3.2.1 圖像預(yù)處理34-35
- 3.2.2 選取圖像邊緣35-36
- 3.2.3 估計(jì)模糊核36-37
- 3.2.4 模糊核修正37
- 3.3 快速反卷積37-41
- 3.3.1 算法分析37-38
- 3.3.2 算法總結(jié)38-39
- 3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析39-41
- 3.4 基于圖像中奇異值的去模糊算法41-49
- 3.4.1 奇異值分析41-43
- 3.4.2 基于奇異值的反卷積43-47
- 3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析47-49
- 3.5 本章小結(jié)49-50
- 4 基于有理數(shù)多項(xiàng)式先驗(yàn)?zāi)P偷膱D像盲去模糊算法50-62
- 4.1 貝葉斯模型50-51
- 4.2 問題模型建立51-52
- 4.3 問題模型解決52-54
- 4.4 擬合自然圖像梯度分布特征函數(shù)54-57
- 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析57-61
- 4.6 本章小結(jié)61-62
- 5 總結(jié)與展望62-64
- 5.1 總結(jié)62
- 5.2 展望62-64
- 參考文獻(xiàn)64-67
- 作者簡(jiǎn)歷67-69
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集69
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