运动模糊图像复原技术研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 22次 | 上传用户:lzhongyue
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图像复原是图像处理技术中的一个重要方向之一。图像退化的原因有许多种,其中目标图像与相机之间的相对运动造成的运动模糊是图像复原中需要解决的一个重要难题。运动模糊是退化图像中比较常见的问题,如,在航天器或飞机上摄取的图片以及用成像设备获取的高速运动物体的照片,都有一定的运动模糊存在。因此对运动模糊图像的复原技术研究具有重要的使用价值,可以广泛用于太空项目、军事机密、自动化控制、医学影像、交通监控及公共安全等领域。虽然已经有不少的科研工作者提出了比较成熟的复原方法,但是针对不同的运动模糊类型还没有一种通用的复原方案,图像复原仍然是有待解决的一个重要难题。本文在分析和对比现有运动模糊复原算法的基础上,重点研究了直线运动模糊,分别设计实现了基于radon变换和基于alpha通道的两种运动参数鉴别算法。并对基于radon变换的算法进行了简单改进,实现了运动参数估计精度的提高。针对图像复原过程中出现的振铃效应,完成了对振铃效应的消除。最后将基于alpha通道的运动参数鉴别算法运用于非匀速运动模糊。本文主要工作内容如下:(1)讨论分析了论文研究的目的和意义,归纳总结了运动模糊图像复原技术的发展和研究现状,概述了论文的主要研究工作。(2)研究了图像所受的外界干扰及其消除,对比了几种经典的滤波算法及现今比较热门的滤波去噪算法,并总结了这些算法的优缺点及适用场合;分析了几种常用图像复原算法,为后面的复原工作选取了性能较佳的复原算法。(3)重点研究了匀速直线运动模糊的退化模型。通过推导进行了对模型的验证。完成了基于radon变换的算法研究与改进算法。通过实验仿真验证和与文献的比较验证了本文算法的有效性和优越性。(4)总结了现有的解决局部运动模糊的常用方法,最后选取基于alpha通道的运动模糊复原方法。综合利用了数字抠图技术、运动模糊限制条件、RANSAC算法和EM算法估计运动参数。通过用户的交互减少了计算量,节省了处理时间。
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