旋转运动空间可变模糊图像的代数复原

提出了一种基于最小二乘和空间相关约束沿模糊路径卷积的代数复原方法。为了有效和快速地恢复角点处的图像信息,采用了最优估值理论。在微机上对算法进行了验证,实验结果表明,算法能有效地去除旋转运动的空间可变模糊。     

基于神经网络和维纳滤波的半盲离焦图像复原

本文提出了一种基于小波神经网络和维纳(Wiener)滤波的半盲离焦图像复原算法,首先提取训练图像的小波域特点参数向量,将该参数用来训练小波神经网络,利用训练好的网络估计图像离焦模糊参数.由离焦模糊参数获得点扩展函数,然后用Wiener滤波完成图像的复原.实验结果表明:该方法能有效地估计离焦模糊参数和复原模糊图像.     

离焦模糊数字图像的Wiener滤波频域复原

离焦模糊图像的退化模型可用均匀分布的圆盘函数表示 ,其对应的圆盘半径是需辨识的退化模型参数 (即模糊半径 )。利用模糊图像的频率域中的零点位置来估计模糊半径 ,采用简化Wiener滤波对模糊图像进行复原。实验结果表明该方法能够以较少的运算时间代价获取较好的复原效果 ,适用于信噪比高的离焦模糊图像的快速复原     

采用Hough变换的离焦模糊参数的估计

在离焦模糊图像的复原过程中,点扩散函数(PSF)常常是未知的,须事先估计其参数。通过分析离焦模糊点扩散函数的频谱特性,提出了一种估计离焦模糊点扩散函数半径的新方法。该方法采用Hough变换原理检测频谱同心圆,进而估计点扩散函数的半径,在一定程度上有效地解决了传统方法估计精度不高的问题。同时,在算法中引入合适的阈值,对阈值变换后的二值频谱图做聚类分析,剔除噪声所带来的奇异点,并充分利用Bessel函数多零点的特点提高抗噪性能。实验结果表明:该方法具有估计精度和稳定性高的优点,能有效地用于图像复原过程中的事先参数估计中。     

红外视频帧运动模糊复原技术研究

当前红外空域监测探测系统常用视频的形式存储和传输图像信号,但是视频图像在形成、传输和记录过程中,易受运动模糊和噪声的污染,为了使该系统适用于当前空域形势,提出基于该系统的视频运动模糊复原算法。首先构建基于视频流运动模糊复原模型,综合序列图像各帧之间的互信息,估计有效的点扩散函数,然后描述运动模糊复原流程,提出相应算法,构建各功能模块。操作中视频以降频采样的方式减少计算复杂度,提高图像质量,获取较高复原效果。最后,通过引入主、客观两套评价体系对使用的算法以及其他经典算法作对照,评估复原结果。实验结果表明:复原视频各帧的峰值信噪比达到37,均方误差在9以下,均优于对照算法。基本满足监测系统发现目标,监测空域的要求。     

红外成像制导运动模糊图像恢复技术研究

红外成像制导具有灵敏度高、空间分辨率高、抗电磁干扰能力强等优点,目前已被各国广泛应用。但是在成像制导过程中,由于弹目之间的相对快速运动容易造成成像运动模糊,使得目标相对于成像系统产生横向运动和目标尺寸的相对变化,给后续目标识别与跟踪造成影响。针对红外成像制导拍摄到的图像,在运动参数未知的情况下,采用点扩展函数预估计方法,分别利用Roberts边缘检测算子和自相关的方法确定出点扩散函数的运动方向和尺度参数。在此基础上,采用有约束的最小二乘滤波对图像进行恢复,仿真实验结果表明,文中算法可较好的对运动模糊图像进行恢复,取得不错的效果,为红外成像制导目标识别与跟踪奠定基础。     

气动退化图像的改进复原算法

针对气动光学效应引起的图像模糊退化导致复原处理困难的问题,提出了一种气动退化红外图像的改进复原算法。具体做法是:在假设退化图像的点扩散函数服从高斯分布的前提下,对图像进行带参数维纳滤波,在此过程中,使用图像清晰度评价函数作为复原效果的评价实现了算法中参数的最优化。通过多组仿真实验和算法的对比分析表明,算法较好地保持了图像细节,较好地恢复了图像质量,实时性较好。     

长曝光大气湍流退化图像点扩散函数估计

大气湍流能明显降低光学系统的成像质量,距离目标越远,曝光时间越长,受大气扰动越严重,图像越模糊。利用大气湍流退化点扩散函数可以对模糊图像进行复原,但实际自然条件下的点扩散函数往往难以准确获得。结合课题研究背景,针对长曝光大气湍流退化图像复原提出了近似等腰三角形模型,通过该模型能得到准确的大气湍流点扩散函数,并采用维纳滤波获得清晰复原图像。实验表明该方法能够对大视场、远距离条件下获得的长曝光大气湍流退化自然图像估计出准确的点扩散函数,复原图像拥有较好的视觉效果,通过计算灰度平均梯度值和拉普拉斯梯度模两个客观评价标准,进一步证实了该算法的有效性。     

一种改进的基于Radon变换的运动模糊图像参数估计方法

运动模糊是导致图像降质的最常见因素之一.此类图像的复原很大程度上取决于对点扩散函数的准确估计.对于匀速直线运动的模糊图像,运动方向和模糊尺度是确定点扩散函数的两个关键参数.介绍了Radon变换的数学原理及用其估计运动模糊方向的思路、步骤;针对实际拍摄的模糊图像频谱中严重影响原算法的十字亮线现象,分析了其成因,并提出了一种改进算法.算法根据十字亮线的特性,采用频谱分块的思想以消除检测干扰.实验结果验证了算法的正确性和有效性.     

基于超分辨力图像复原算法的模糊系统辨识

由于利用已有的知识和经验得到的点扩散函数(PSF)估计值与真实值之间的偏差会直接影响图像复原质量。为准确地估计PSF,使其向真实的点扩散函数类型和参量逼近,采用超分辨力图像复原MPML算法同几种常用的数字图像去模糊处理进行比较分析,通过实验表明：MPML算法具有其他几种算法的优势,同时减少了对原有信息的丢失;在此基础的同时,按照点扩散函数的分类,分析了点扩散函数的不同估计值及其对图像复原的影响,提出基于超分辨力图像复原算法的图像细节评价参数D,保证了复原图像主观效果和评价参数的一致性。对于模糊图像的系统辨识及其图像复原问题的解决具有实际意义,但对于附加较大噪声条件下的图像复原仍是需要进一步研究的问题。     

最大似然空间变化图像恢复算法

在光学图像处理中,把光学成像系统看做线性空间变化系统具有普遍意义。从实际光学系统成像过程出发,考虑光学系统的点扩散函数的空间变化特性和探测器噪声特性,建立了空间变化成像模型。在此成像模型基础上,基于最大似然法提出了空间变化的Richardson-Lucy(SVRL)图像恢复算法。为了分析SVRL算法的性能,实验中利用ZEMAX软件计算不同视场的点扩散函数,而后利用此空间变化点扩散函数进行成像仿真,得到仿真成像结果,最后分别采用0视场、0.5视场、0.7视场、1视场的点扩散函数以及空间变化点扩散函数对仿真图像进行恢复。实验结果表明,对于实际的空间变化光学系统,SVRL算法的图像恢复效果十分有效。     

Radon变换和全变分相融合的图像复原算法

图像复原的核心是点扩散函数的估计和直接去卷积算法,针对拍照过程中,相机和被拍摄物体由于相对运动而导致的图像退化问题,提出一种基于Radon变换和全变分相融合的图像复原算法。首先利用radon变换对图像退化模型参数进行估计,然后采用全变分算法复原退化图像,最后在Matlab 2012平台进行仿真实验对算法的性能检验。仿真结果表明,相对于其它图像复原算法,本文算法可以准确估计退化模型参数,获得了更加理想的图像复原效果,具有一定的实际利用价值。     

Blind blur assessment for vision-based applications

In this paper, a criterion for objective defocus blur measurement is theoretically derived from one image. The essential idea is to estimate the point spread function (PSF) from the line spread function (LSF), whereas the LSF is constructed from edge information. It is proven that an edge point corresponds to the local maximal gradient in a blurred image, and therefore edges can be extracted from blurred images by conventional edge detectors. To achieve high accuracy, local Radon transform is implemented and a number of LSFs are extracted from each edge. The experimental results on a variety of synthetic and real blurred images validate the proposed method. The algorithm can be implemented for image quality evaluation in vision-based applications as no reference images are needed.     

基于加速正则化RL算法的大气湍流退化图像盲复原方法

提出了一种基于加速正则化Richardson-Lucy（RL）算法的大气湍流退化图像盲复原方法（AccRLTV-IBD）。在总变分（TV）正则化RL算法的基础上,引入二阶矢量外推加速技术对其进行加速,形成加速正则化RL（AccRLTV）算法,并将该算法应用到迭代盲目反卷积（IBD）算法中。使用长曝光大气湍流光学传递函数（OTF）的物理模型或根据图像来获取初始的点扩散函数（PSF）,在灰度平均梯度（gray Mean Grads, GMG）的基础上定义了一个相对灰度平均梯度（relative Gray Mean Grads, RGMG）参数作为无参考图像复原质量的评价标准。模拟图像和实际湍流退化图像复原结果表明,基于RL的IBD算法要优于基于Wiener滤波的IBD算法,并且与RL-IBD算法相比,AccRLTV-IBD收敛速度更快,复原效果更好。     

基于高斯型点扩展函数的红外图像热源复原

为了复原红外图像的热源,采用高斯点扩展函数的方法来增强热源的清晰度和对比度。首先,确定热源图像的高斯点扩展函数,建立其退化模型;然后,采用维纳滤波的方法复原红外图像中的热源,对复原图像通过YIQ变换来复原其温度场彩色信息;最后,通过边缘锐度和标准差评价分析热源复原的质量,并与盲复原算法对比。结果表明,边缘锐度边缘锐度和标准差分别提高了0.502%和0.124%。基于高斯型点扩展函数的方法对红外图像的热源复原具有明显的效果。     

基于运动估计的模糊图像盲复原

针对由于物体在不同方向移动速度不同导致退化的CCD图像空间移变特性的运动模糊,提出一种基于隔行扫描空间移变特性的CCD图像恢复方案。方法主要依据隔行扫描图像分为上下两场的特性,借助插值算法将单幅图像按场拆分为两幅存在时间差的图像,然后引入视频处理中基于图像序列确定运动向量的块匹配算法,估计模糊参数,从而实现应用图像序列算法估计单幅图像点扩散函数,最后利用最小二成方算法进行复原,其中引入了图像定向信息测量操作保持边缘。仿真实验结果表明,本文算法比以往算法具有大的信噪比(SNR)和图像保真度(IMFID),以及小的平均绝对差(ABSDIFF)和均方误差(MSE)。     

基于粒子群优化的正则化水下图像盲复原

水下图像恢复的难点在于缺少海水的点扩展函数的足够信息,而导致病态的问题.为了提高水下激光成像系统的成像质量,提出了用粒子群优化正则化参量的盲图像复原算法.该方法结合Tikhonov正则化和改进的全变分正则化的技术特点,使用一种交替迭代方法,分别估计点扩展函数和估计复原图像,同时用粒子群算法优化正则化参量.结果表明,该方法对水下图像复原具有较好的鲁棒性,算法收敛稳定.     

薄雾模糊图像的恢复算法研究

成像光波受到大气中薄雾干扰，形成模糊图像。文章基于最大熵算法，分析了成像系统点扩展函数畸变导致图像模糊的机理，提出了一种有效的薄雾模糊图像的恢复算法。     

Spatially variant defocus blur map estimation and deblurring from a single image

In this paper, we propose a single image deblurring algorithm to remove spatially variant defocus blur based on the estimated blur map. Firstly, we estimate the blur map from a single image by utilizing the edge information and K nearest neighbors (KNN) matting interpolation. Secondly, the local kernels are derived by segmenting the blur map according to the blur amount of local regions and image contours. Thirdly, we adopt a BM3D-based non-blind deconvolution algorithm to restore the latent image. Finally, ringing artifacts and noise are detected and removed, to obtain a high quality in-focus image. Experimental results on real defocus blurred images demonstrate that our proposed algorithm outperforms some state-of-the-art approaches.     

基于点扩散函数的机载光电吊舱图像增强融合

为更好地融合机载光电吊舱中多源图像的特征信息,提出一种利用点扩散函数(PSF)对多源图像进行增强融合的方法。采用刃边法和小波变换法分别对红外和可见光图像进行点扩散函数求取,利用维纳滤波恢复得到增强图像,然后采用高斯和双边联合滤波对图像进行多尺度混合分解,针对不同尺度下的分解图像,在确定融合权重时引入红外和可见光图像点扩散函数的半幅全宽(FWHM)比值作为分辨率补偿因子,以获得更高质量的融合图像。实验结果表明通过引入点扩散函数信息,光电吊舱系统的获得的融合图像能够具有更好的对比度和分辨率信息,主观和客观评价结果都有所改善。