數(shù)字圖像復(fù)原技術(shù)中運(yùn)動(dòng)模糊圖像相關(guān)問題研究

數(shù)字圖像復(fù)原技術(shù)中運(yùn)動(dòng)模糊圖像相關(guān)問題研究【摘要】隨數(shù)字圖像復(fù)原處理技術(shù)是當(dāng)前數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的重要研究課題之一，運(yùn)動(dòng)模糊圖像的復(fù)原是數(shù)字圖像復(fù)原處理技術(shù)中較常見也是較難解決的一類問題。本論文的研究工作正是圍繞運(yùn)動(dòng)模糊圖像復(fù)原技術(shù)展開。分析運(yùn)動(dòng)模糊圖像的成因以及成像過程；建立運(yùn)動(dòng)模糊退化模型；用維納濾波復(fù)原方法對(duì)模糊圖像進(jìn)行復(fù)原；根據(jù)維納濾波運(yùn)動(dòng)模糊圖像復(fù)原方法中的不足之處，引入介紹了一種新的方法，降低了原有算法的復(fù)雜度，改進(jìn)了維納濾波。本文主要研究了維納濾波復(fù)原方法并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，其他復(fù)原方法有待我們進(jìn)一步研究。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字圖像復(fù)原處理技術(shù)；運(yùn)動(dòng)模糊圖像復(fù)原；維納濾波復(fù)原；改進(jìn)維納濾波復(fù)原

圖像成像的過程中存在很多的退化源，數(shù)字圖像在獲取、傳輸和存儲(chǔ)過程中受各種原因的影響，會(huì)造成圖像質(zhì)量的退化，典型的表現(xiàn)有圖像模糊、失真、有噪聲等。運(yùn)動(dòng)模糊圖像是由于相機(jī)和被拍攝對(duì)象之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而造成的模糊現(xiàn)象，這一現(xiàn)象在日常生活中經(jīng)常遇到，因此運(yùn)動(dòng)模糊圖像復(fù)原技術(shù)便成為目前圖像復(fù)原技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一，運(yùn)動(dòng)模糊圖像復(fù)原是數(shù)字圖像處理中的一個(gè)重要課題。它研究的主要目的是改善給定的圖像質(zhì)量并盡可能復(fù)原圖像。圖像復(fù)原的目的就是盡可能恢復(fù)被退化圖像的本來面目。

運(yùn)動(dòng)模糊圖像的復(fù)原方法研究非常具有現(xiàn)實(shí)意義。無論在日常生活還是在國(guó)防軍工領(lǐng)域，運(yùn)動(dòng)造成圖像模糊現(xiàn)象普遍存在，這給人們生活和航空偵察等造成很多不便，所以很有必要對(duì)運(yùn)動(dòng)模糊圖像的恢復(fù)做深入研究。在交通系統(tǒng)、刑事取證中圖像的關(guān)鍵信息至關(guān)重要，但是在交通、公安、銀行、醫(yī)學(xué)、工業(yè)監(jiān)視、軍事偵查和日常生活中常常由于攝像設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的失真、調(diào)焦不準(zhǔn)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)等造成圖像的模糊，使得信息的提取變得困難。通過對(duì)于運(yùn)動(dòng)模糊圖像的復(fù)原，使圖像變的清晰，便于更好地提取相應(yīng)信息。因此對(duì)于運(yùn)動(dòng)模糊圖像的復(fù)原技術(shù)研究更具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、圖像復(fù)原的基本概念

圖像復(fù)原技術(shù)，也稱為圖像去卷積技術(shù)，它是按著圖像模糊的反過程進(jìn)行，其目的是獲取清晰的，未被污染的圖像的近似值，從而我們可以使用相關(guān)信息來正確解讀圖像所包含的有效信息。要想復(fù)原圖像，其中必須要知道的是模糊是空域不變的還是空域變化的：空域不變意味著模糊和位置無關(guān)。也就是說，一個(gè)模糊的物體無論從圖像的那個(gè)位置看都是一樣的。空域變化意味著模糊和位置有關(guān)。也就是說，模糊圖像中的物體因位置變化而看起來有所不同。

二、維納濾波圖像復(fù)原

從噪聲中提取信號(hào)波形的各種估計(jì)方法中，維納濾波是一種最基本的方法，適用于需要從噪聲中分離出的有用信號(hào)是整個(gè)信號(hào)，而不只是它的幾個(gè)參量。

設(shè)維納濾波器的輸入為含噪聲的隨機(jī)信號(hào)。期望輸出與