运动模糊参数的空域鉴别方法

匀速直线运动模糊图像的复原,关键在于点扩散函数参数(运动模糊方向和模糊尺度)的鉴别.为此,提出了一种运动模糊参数的空域鉴别方法,该方法利用3×3微分算子的任意方向微分功能鉴别运动方向,而后求微分图像自相关函数来鉴别运动模糊尺度.在搜索运动方向时将搜索步长分为两层,较大步长做粗略搜索,较小步长做精细搜索.仿真实验过程中,利用改进的维纳滤波器复原模糊图像,结果表明该方法计算复杂度低,鉴别精度高,复原效果好.     

运动模糊图像点扩散函数尺度鉴别

运动模糊图像的运动模糊方向被高精度地鉴别出来后,将之旋转到水平轴,则二维问题可简化为一维问题来处理。将旋转后的模糊图像在水平方向上进行一阶微分,然后在水平方向上求微分图像的自相关,并将自相关图像的各列加起来,得到一条鉴别曲线,在鉴别曲线上的零频尖峰两侧,会对称地出现一对共轭的负相关峰,两负相关峰间的距离等于运动模糊点扩散函数尺度的两倍。这一新的运动模糊点扩散函数尺度鉴别方法,不仅适用于匀速运动模糊尺度鉴别,也适用于振动、加速运动等变速直线运动的模糊尺度鉴别,而且具有很强的抗噪声干扰能力,鉴别精度高。文中借用信息光学中用于目标识别的光学联合变换相关器JTC概念,给出了该新鉴别方法的解析理论分析。     

视觉传感器抖动模糊图像复原技术

针对视觉传感器的抖动导致采集图像模糊不清的问题,研究了现有的模糊长度和模糊方向参数鉴别的方法.根据运动模糊图像背景像素点的相关性,对模糊图像采用Sobel算子进行一阶微分,并进行自相关运算,相关曲线每一列的两个边界值求和,求和曲线中两个相等的最小值的距离等于运动模糊长度;模糊图像进行傅里叶变换转换为频谱图,将频谱图的条纹二值化处理并进行最小二乘拟合,求取拟合直线斜率,实现运动方向的测量.根据所求点扩散函数(PSF),利用Lucy-Richardson迭代算法对运动模糊图像进行复原.相对于传统方法,所提出的方法对模糊长度和模糊角度的确定具有较高的精度,对视觉传感器运动引起的模糊图像复原具有良好的效果.     

利用拉氏算子鉴别散焦模糊图像点扩散函数

对于散焦模糊图像，通常把其散焦点扩散函数近似为圆柱形函数。若能有效地从模糊图像中鉴别出该圆柱形的半径，则等价于求出了散焦模糊点扩散函数。利用拉氏算子对散焦模糊图像进行无方向性的二阶微分，然后求微分图像的自相关，则三维显示的自相关图像上会出现一个环形槽。环形槽由数值为负的一系列相关峰连成，槽底住置连成鉴别 别圆。该鉴别圆以零频尖峰为圆心，直径等于作为散焦点扩散函数的圆柱形直径的两倍。通过插值求和，得到一条鉴别曲线，可以直接鉴别出其直径。这一新的鉴别方法计算 量小，鉴别精度高，抗噪声能力较强。     

基于小波变换和方向微分的运动模糊方向鉴别研究

针对最小方向微分算法(MinimumDirectionalDerivation,MDD)在运动模糊方向鉴别中计算量大的问题,提出利用小波变换和方向微分相结合的算法鉴别运动模糊方向。首先引入小波变换获得运动模糊图像的低频部分,缩小了计算范围,减小了计算量;然后在利用基于方向微分的加权平均法鉴别模糊方向时,先取步长为10°粗略得到模糊方向,在此模糊方向±10°范围内以0.5°为步长精确鉴别出模糊方向。该方法既能减小计算量,又能提高鉴别精度。仿真结果表明本文算法鉴别运动模糊方向误差小,实时性好,应用范围广。     

基于投影自相关的运动降晰参数辨识

为了对退化图像进行恢复,首先要得到退化图像的降晰参数。针对匀速运动降晰的情形,提出了一种基于投影的自相关法自动估计降晰参数。该方法首先将运动方向转化为水平方向,求退化图像在水平方向的微分,再对微分图像求垂直方向的微分,绘出两次微分图像投影的自相关曲线,自相关曲线中最大值与最小值之间的距离便是退化图像的降晰参数。     

基于方向微分和加权平均的运动模糊方向鉴别

在曝光的瞬间,造成图像模糊的运动,可近似作为直线运动来处理,但在像平面中的运动模糊方向未知。将原图像视为各向同性的一阶马尔科夫过程,提出了一种新的运动模糊方向鉴别方法,即方向微分鉴别方法,可以高精度鉴别匀速运动、加速运动、振动等各种运动的模糊方向,具有鉴别范围大、稳定性好的优点,克服了Y.Yitzhaky方法的不足。高精度估计出运动模糊方向,则可以通过图像旋转将运动模糊方向旋转到水平轴,图像恢复因此由二维问题转化为一维问题,大大降低了图像恢复的难度,且为图像恢复的并行计算打下基础。文章给出了采用双线性插值或三次C样条插值进行方向微分的详细计算方法,其中双线性插值方法计算量小,而三次C样条插值方法鉴别精度比双线性插值方法高。采用加权平均措施,平均了引起鉴别误差的各种随机因素,提高了鉴别精度,增强了运动模糊方向鉴别的稳定性。     

图像运动模糊方向的检测方法

为了降低运动模糊图像恢复问题的复杂度,提高计算效率,将图像恢复的二维问题转化为一维问题,可以将图像的模糊方向旋转到水平方向,这就需要识别图像的运动模糊方向.计算模糊图像任意角度的方向微分,根据微分图像灰度值的绝对值的分布特征,可以看到模糊方向和微分图像的绝对灰度值存在一定的关系,由此可以鉴别出模糊方向.在鉴别过程中,给出了精度更高的三次样条插值计算微分图像的详细方法.仿真实验表明,该方法稳定性好,具有较高的精度.     

基于方向微分的运动模糊方向鉴别

在曝光的瞬间，造成图像模糊的被摄景物与相机的相对运动，虽可近似作为直线运动来处理，但模糊图像中的运动模糊方向未知。若能由模糊图像出发，估计出运动模糊方向，则可以通过图像旋转将运动模糊方向旋转到水平轴，这样图像恢复就可由2维问题转化为1维问题，这就大大降低了图像恢复的难度，并为图像恢复的并行计算创造了有利条件。为实现这一目的，将原图像看作是各向同性的一阶马尔科夫过程，提出了一种新的基于方向微分的运动模糊方向鉴别方法，该方法不仅可以高精度鉴别匀速运动、加速运动、振动等各种运动的模糊方向，而且具有鉴别范围大、鉴别精度高、稳定性好的优点。另外，为了具体实现这种鉴别，还给出了采用双线性插值或三次C样条插值进行方向鉴别的详细计算方法，其中双线性插值方法计算量小，但三次C样条插值方法的鉴别精度比双线性插值方法高，而且通过加权平均，还可进一步降低各种随机因素引起的鉴别误差，这不仅提高了鉴别精度，而且增强了运动模糊方向鉴别的稳定性，因此能够更加有效地进行方向鉴别。     

改进的运动模糊图像复原算法

提出了一种改进的运动模糊复原算法,首先利用改进的高通滤波(方向微分)快速算法判定运动模糊方向,然后利用边缘检测算法计算模糊尺度,从而确定点扩散函数,最后通过维纳滤波算法对模糊图像进行恢复。针对K值估计问题,提出了一种新的K值自动估计算法。实验结果表明,该方法鲁棒性强、实时性好,图像复原效果好。     

利用频谱特性鉴别运动模糊方向

点扩展函数(PSF)的精确估计是运动模糊图像恢复的关键。匀速直线运动模糊的PSF参数主要由模糊角度（方向）和模糊尺度两个参数组成,然而模糊角度的估计又是重中之重。针对R Lokhande等人提出的霍夫变换的运动模糊方向估计法进行改进,通过增加边缘检测等预处理步骤,利用霍夫变换检测直线,并利用改进的霍夫变换峰值提取方法来估计角度值。实验表明,该方法能够得到比原方法更精确的角度值,并且具有抗噪能力强、鉴别精度高的优点。     

基于能量估计的局部运动模糊检测

为了解决日常拍摄的图像或视频中普遍存在局部运动模糊导致信息丢失的问题,提出一种基于能量估计的局部运动模糊检测算法。该算法首先计算图像的Harris特征点,根据每个区域内的特征点分布筛选出备选区域;然后根据近单色区域梯度分布平滑的特点,通过计算备选区域的梯度分布并参照平均幅值阈值过滤掉大部分容易被误判的部分;最后根据运动模糊对图像能量衰减的特征对备选区域进行模糊方向估计,并计算模糊方向和与其垂直方向的能量,根据两个方向上能量的比值进一步去掉单色区域和散焦模糊区域。在图像库上的实验结果表明,所提算法能较好从存在近单色区域和散焦区域干扰的图像中检测出运动模糊区域,有效提高局部运动模糊检测的鲁棒性以及适应性。     

噪声条件下的运动模糊参数同步辨识的新算法

在噪声污染的情况下,匀速直线运动模糊图像频谱中的暗黑色条纹变得模糊甚至消失,根据暗黑色条纹的特征来估计运动模糊参数的方法将失效。由此,提出了一种噪声条件下的运动模糊参数同步辨识的新算法,该算法以运动模糊图像频谱作为研究对象,首先利用区域生长算法提取频谱中白色长条区域的轮廓,再计算其最小面积外接矩形,根据最小外接矩形的长度、宽度及倾斜度等参数同步估计运动模糊参数：模糊方向与模糊尺度。实验结果表明,对不同信噪比、不同模糊方向和模糊尺度的运动模糊图像,该算法可以较精确地估计出模糊参数,且具有很好的抗噪声鲁棒性。     

一种运动模糊图像的模糊参数估计方法

在摄取图像的过程中,物体间的高速运动及景物与成像设备的相对运动是引发图像退化的主要原因之一,称之为运动模糊。模糊长度和模糊方向是运动模糊中影响图像模糊程度的主要参数。提出了一种改进的误差参数分析方法,对模糊长度进行估计并比较了不同的复原方法对参数误差曲线法估计的效果,同时提出运用傅里叶分解和Hough变换从模糊图像的频谱特性上对运动模糊方向进行了估计。实验结果表明,所提出的方法对运动模糊图像的复原有良好的效果。     

Improved scheme of estimating motion blur parameters for image restoration

A motion deblurring algorithm is proposed to enhance the quality of restoration based on the point spread function (PSF) identification in frequency spectrum. An improved blur angle identification algorithm characterized by bilateral-piecewise estimation strategy and the membership function method is presented by formulating the edges of the central bright stripe. Subsequently, the subpixel level image generated with bilinear interpolation is employed in the blur length estimation by calculating the distance between two adjacent dark strips. Through comparison with the existing algorithms, experimental results demonstrate that the proposed PSF estimation scheme could not only achieve higher accuracy for the blur angle and the blur length, but also produce more impressive restoration results. Furthermore, the robustness of our method is also validated in different noisy situations.     

倒谱和快速全变差去卷积的运动模糊图像复原

物体和成像系统之间的相对运动导致图像产生运动模糊,降低了图像质量,为了获得更加理想的复原图像,提出一种基于倒谱和快速全变差去卷积相结合的运动模糊图像复原算法。利用倒谱法对运动模糊图像的点扩散函数参数（模糊角度和模糊尺度）进行辩识,采用快速全变差去卷积法对模糊图像进行复原,采用多幅图像进行仿真实验测试算法的性能。仿真结果表明,相对于经典图像复原算法,该算法复原图像的主观视觉效果以及客观评价指标均更优,具有一定的实际利用价值。     

方向微分分块统计的运动模糊方向鉴别

运用方向微分鉴别运动模糊方向的基本思想是将原图像视为各向同性的一阶马尔可夫随机过程.但实际处理效果并不理想,其主要原因是很多图像并不严格满足各向同性的一阶马尔可夫随机过程.从整个图像来看,物体形状、平坦区域等因素都会弱化这一物理前提,造成微分图像计算不准确.为此提出一种优化方法,先提取多个局部方差较大的特征块,再分块进行运动模糊方向的鉴别,统计分块结果.实验结果表明,本文方法在传统的基于方向微分的加权平均法鉴别误差较大时,依然可以取得不错的鉴别精度.     

Noncausal fractional directional differentiator and blind deconvoluation: motion blur estimation

The problem of blind estimation of motion blur parameters from a single image is addressed. The blur direction and extent of motion-blurred image, which are introduced by relative motion between a camera and its object scene, are needed in the methods of image restoration, such as blind deconvolution. As an extension to the fractional-order derivative, a noncausal fractional-order directional derivative operator is devised, which is robust to noise. Based on this new operator, a novel method identifying blur parameters is developed in this work. The performance comparison between the proposed method and the state-of-the-art method is also presented, demonstrating that the former provides better immunity to noise and capacity to identify motion blur extent, especially for large blur length.