基于边缘信息的运动模糊图像的鲁棒盲复原

为获得适用于不同模糊图像且简捷的图像盲复原方法,提出了一种稳健的从单幅模糊图像中求取模糊核并对图像去模糊的图像盲复原方法。根据模糊图像与非模糊图之间的边缘关系求模糊核,并在多尺度框架下针对各个子算法设定自适应参数,从而构建一个稳健的图像盲复原方法。对复原结果用4种无参考的图像质量评价方法的评价结果显示,本文方法在噪声和...     

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。     

一种基于边缘特征的图像质量评价新方法

图像质量评价指标可以衡量复原算法的优劣,评价复原图像的质量改进.本文通过对含有点噪声、散焦模糊、运动模糊等降质图像进行边缘特征提取,发现其结果都会存在边缘增多或边缘扩散的现象,利用图像越清晰其边缘特征比率越低这个特点,选择该比率作为衡量图像质量的一个定量指标,建立相应的数学模型,提出了一种基于边缘特征的图像质量评价新方法.该方法适用于两幅或两幅以上同源图像对比来相对地评价图像质量,更符合人眼视觉感知特性,评价曲线接近于线性,可用于各种降质图像的评价,在气动光学图像复原领域中,评价结果准确、效果明显.     

基于图像先验和结构特征的盲图像复原算法

提出了一种基于图像先验和图像结构特征的盲图像复原算法,在模糊核未知的情况下,采用一系列离散化的模糊核参数对模糊图像进行非盲去卷积,得到一系列对应的复原图像。同时提出一种复原图像判决准则,对这一系列复原图像进行质量判决,从中得到最优的复原图像。最后在实验部分,通过对图像的测试表明,提出的盲图像复原算法能较准确的得到最优复原图像,复原效果在主观和客观标准上均有良好表现。     

基于纹理复杂度的含噪模糊图像盲复原算法设计

传统的模糊图像盲复原算法的纹理复杂度高,降低了模糊图像的质量。为此,文中设计了基于纹理复杂度的含噪模糊图像盲复原算法。首先,分析含噪模糊图像的噪声特点,在保留原有图像信息的前提下计算垂直方向和水平方向的扩散系数,得到ADF在含噪模糊图像上的表达,完成含噪模糊图像的去噪预处理。通过建立含噪模糊图像的数学模型描述其退化过程,继而构建含噪模糊图像降质模型。最后,在纹理复杂度分析的基础上,完成奇异值分解检测和alpha通道的计算,通过合成操作实现含噪模糊图像的盲复原算法的设计。实验结果表明,相比于传统盲复原算法,在所提算法下,图像的纹理复杂度低,图像质量得以提升,且复原结果的误差较小,算法整体有效性较高。     

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。     

一种基于倒频谱鉴别模糊参数的图像复原算法

当前运动模糊图像的复原主要依赖于模糊参数的准确鉴别和高质量的复原算法.为了更加准确地鉴别出运动模糊图像的模糊参数,提出了一种基于倒频谱鉴别模糊参数的方法;通过对模糊图像倒频谱实施直方图均衡化和阈值分割提取模糊信息,然后进行Radon变换来确定模糊方向;通过对倒频谱进行数学形态学滤波来提取模糊尺度.针对运动模糊图像的复原...     

基于各向异性总变分的运动模糊盲复原方法

针对目前运动模糊图像盲复原算法对图像边缘中 拐角结构复原不佳这一问题,提出了一种以各向异性总变分为图像和模糊核正则项的遥感图 像盲 复原方法。为便于进行数值计算,采用交叉算法和分裂布雷格曼迭代导出了本文提出的盲复 原方法的迭 代公式。实验结果表明,与基于同向异性总变分的盲复原方法以及基于小波框架的盲复原方 法相 比,本文方法不仅能估算出较精确的点扩散函数(PSF,point sp read function),有效地 去除图像的模糊效应,而且对图像边缘结构特别是拐角边缘结构的增强有着独特的优势。     

基于多尺度残差网络的运动模糊复原方法

针对运动模糊图像复原过程中,由于运动带来的模糊程度,以及模糊方向不一致等因素,导致图像复原效果不佳的问题,提出了基于多尺度残差网络的运动模糊复原方法。基于深度卷积神经网络的方法,利用模糊尺度评价因子进行模糊等级划分,提取多尺度残差块的图像特征,进行图像模糊去除。在Tensorflow框架下搭建网络结构,采用GOPRO和K?hler数据集进行算法验证,实验结果表明,在峰值信噪比(PSNR)指标相较于同类算法分别提高了6.4%和5.3%。     

小波变换在大景深成像系统图像复原中的应用

为消除大景深成像系统引起的图像模糊问题,提出综合维纳滤波和小波变换进行图像复原和增强的一种新方法.维纳滤波不能对大景深模糊图像的高频分量进行较好的复原,利用小波变换算法进一步对维纳滤波复原的结果进行高频增强,以使模糊图像在高低频均获得理想的复原结果.仿真实验首先对标准样本进行大景深模糊,然后对模糊图像先采用维纳滤波算法进行复原,再进一步采用小波变换算法增强复原图像高低频对比度.结果表明:采用了小波变换算法后大景深模糊图像的复原效果得到了有效提高,图像的峰值信噪比提高了近50%.     

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。     

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。     

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。