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一种图像去模糊方法技术

技术编号:5227767 阅读:451 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种图像去模糊方法。此方法由三个有效步骤组成:首先利用各向异性扩散规律对模糊图像进行去噪处理,获得平滑图像;其次利用冲击滤波对平滑图像进行边缘增强,获得锐化图像;最后将锐化图像与模糊图像进行比较,获得模糊图像的抖动轨迹,然后利用模糊图像的抖动轨迹与模糊图像进行规范化维纳滤波,获得清晰图像。通过将基于各向异性扩散规律的平滑操作与使用冲击滤波的锐化操作相结合,此过程能够在去除噪声的同时最大限度的增强图像边缘,接下来的抖动轨迹求解过程采用了一种带任意阶惩罚项的快速估计方法,结合傅里叶变换加速,在求解速度上获得了显著的提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机数字图像处理领域,涉及图像采集过程中因抖动造成的图像模 糊消除方法。
技术介绍
数字图像处理起源于二十世纪二十年代,经过近一个世纪的发展,目前已经成为 信息科学、生物学、医学等诸多领域的基础研究对象。随着信息时代的到来,数字图像处理 在计算机视觉、机器学习、人工智能等领域都得到广泛的应用,其重要性日益凸显。令人遗 憾的是,在数字图像的采集过程中,采集设备在快门开启的瞬间会产生不可避免的轻微抖 动,这种抖动往往使我们最终只能得到一张细节模糊的图像,尤其是在光照条件不理想的 情况下,较长的快门时间使得图像的模糊程度更加剧烈。这样的模糊图像给人眼视觉带来 了很大的困扰,同时也丢失了大量的细节信息,是无法应用于日常生活和科研活动中的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于各向异性扩散规律和冲击滤波的图像去模糊方 法。为实现上述目的,本专利技术所采用的第一种技术方案是所述图像去模糊方法包括 如下步骤1)对模糊图像进行去噪处理获得平滑图像,所述平滑图像的亮度矩阵与模糊图像 的亮度矩阵之间满足关系式(1)

【技术保护点】
一种图像去模糊方法,其特征是包括如下步骤:1)对模糊图像进行去噪处理获得平滑图像,所述平滑图像的亮度矩阵与模糊图像的亮度矩阵之间满足关系式(1):I↓[m]=I↓[b]+div(c▽I↓[bx],c▽I↓[by])(1)式(1)中,I↓[b]表示模糊图像的亮度矩阵;I↓[m]表示平滑图像的亮度矩阵;x表示图像像素的宽度坐标,y表示图像像素的高度坐标;▽I↓[bx]表示模糊图像沿x方向的梯度大小矩阵,▽I↓[by]表示模糊图像沿y方向的梯度大小矩阵;c表示热传导系数矩阵;div(c▽I↓[bx],c▽I↓[by])表示c▽I↓[bx]和c▽I↓[by]的散度矩阵;2)利用冲击滤波对所述平滑图像进行边缘增强处理,获得锐化图像,所述锐化图像的亮度矩阵与平滑图像的亮度矩阵之间满足关系式(2):I↓[s]=I↓[m]-sign(▽↑[2]I↓[m])▽I↓[m](2)式(2)中,I↓[s]表示锐化图像的亮度矩阵;I↓[m]表示平滑图像的亮度矩阵;▽I↓[m]表示平滑图像的梯度大小矩阵;▽↑[2]I↓[m]表示平滑图像的二阶方向导数矩阵;sign(▽↑[2]I↓[m])表示▽↑[2]I↓[m]的符号矩阵;3)根据模糊图像的亮度矩阵和锐化图像的亮度矩阵获得模糊图像的抖动轨迹,所述模糊图像的抖动轨迹与模糊图像的亮度矩阵、锐化图像的亮度矩阵之间满足关系式(3):k=(I↓[s]↑[T]+λW)↑[-1]I↓[s]↑[T]b(3)式(3)中,k表示模糊图像的抖动轨迹;I↓[s]↑[T]表示锐化图像亮度矩阵的转置;b表示由模糊图像的亮度矩阵Ib展开构成的列向量;W为单位矩阵;λ表示权重系数;4)对所述模糊图像的抖动轨迹和模糊图像的亮度矩阵进行规范化维纳滤波,获得清晰图像。...

【技术特征摘要】
一种图像去模糊方法,其特征是包括如下步骤1)对模糊图像进行去噪处理获得平滑图像,所述平滑图像的亮度矩阵与模糊图像的亮度矩阵之间满足关系式(1) <mrow><msub> <mi>I</mi> <mi>m</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>I</mi> <mi>b</mi></msub><mo>+</mo><mi>div</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>c</mi> <mo>&dtri;</mo> <msub><mi>I</mi><mi>bx</mi> </msub> <mo>,</mo> <mi>c</mi> <mo>&dtri;</mo> <msub><mi>I</mi><mi>by</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>式(1)中,Ib表示模糊图像的亮度矩阵;Im表示平滑图像的亮度矩阵;x表示图像像素的宽度坐标,y表示图像像素的高度坐标;表示模糊图像沿x方向的梯度大小矩阵,表示模糊图像沿y方向的梯度大小矩阵;c表示热传导系数矩阵;表示和的散度矩阵;2)利用冲击滤波对所述平滑图像进行边缘增强处理,获得锐化图像,所述锐化图像的亮度矩阵与平滑图像的亮度矩阵之间满足关系式(2) <mrow><msub> <mi>I</mi> <mi>s</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>I</mi> <mi>m</mi&g...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈纯叶承羲卜佳俊郝凯宋明黎
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:86[中国|杭州]

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