运动模糊图像快速递推复原算法研究

在运动模糊图像恢复中,常用的方法都是基于滤波算法,这些方法计算比较复杂.针对图像模糊参数未知情况,对其频谱图采用Radon变换,然后分别基于MRT和IPM方法得到模糊方向和模糊尺度,最后采用基于Z变换的离散递推算法恢复出图像,得到了质量较高的恢复图像.     

影像测量系统中运动干扰图像的复原方法研究

影像测量系统的精度很大程度上取决于采集到的图像质量.在用摄像机获取待测工件图像时,由于运动控制系统或其他原因引起的扰动,在相机曝光期间使待测工件和摄像机之间存在相对运动,这将导致摄得的图像发生运动模糊,从而影响图像处理和测量的精度.文章研究图像的运动模糊机理以及采用Wiener滤波方法对模糊图像进行了复原试验.     

CMOS图像传感器成像系统

介绍 CMOS图像传感器的历史背景、发展现状、像素单元的结构、工作原理以及CMOS图像传感器芯片的整体结构 ,比较了 CMOS图像传感器和 CCD图像传感器的性能 ,详细阐述了整个 CMOS图像传感器成像系统     

运动模糊退化图像的双字典稀疏复原

为了消除图像中的运动模糊,提出了一种稀疏理论框架下的双字典稀疏复原方法,并分析了冗余字典的选取和迭代算法的实现.首先,建立了稀疏变换下的退化和复原模型,用Haar系数冗余字典将图像稀疏化,并用PCD阈值迭代算法对模糊图像进行收敛,得到复原图像.由于在有效去除复原图像的模糊的同时噪声在迭代过程中被放大并叠加在图像上,故从...     

运动成像混合模糊的全变分图像复原

为了实现运动成像中视频帧内复原,研究了帧内运动模糊和离焦模糊两种常见模糊类型带来的混合模糊问题。首先,依据模糊图像的频谱特性定性判定模糊类型,利用倒谱分析的方法定量估计模糊模型点扩散函数,依据工程实际选取模糊参数进行仿真实验,实现点扩散函数估计方法的准确性验证。然后,采用耦合梯度保真项的改进型全变分图像复原算法,约束点扩散函数估计误差对图像复原的影响,并采用适应L1范数的Split-Bregman算法完成复原算法的数值实现。最后,对算法性能进行验证,完成仿真和实拍混合模糊图像的复原。实验结果表明,倒谱分析估计点扩散函数的准确率达到90%。复原算法能保持图像边缘和细节,并有效抑制振铃效应,帧内稳像的图像峰值信噪比为28.92 dB。     

CMOS成像系统

美国红湖公司的 HG— 1 0 0 K型 CMOS传感器是一种高性能的成像系统 ,其图像记录速率可高达 1 0 0 0帧 /s全帧图像和 1 0 0 0 0 0帧 /s分帧图像 ,因此是世界上速率最快的成像系统。这种高性能的成像系统对光特别敏感 ,即便以非常高的速率和非常高的分辨力记录图像 ,其噪声也非常低。这使其在获得高质量的同时也降低了附加的照明成本。这种成像系统是为在苛刻的环境中记录一些高速事件 (例如车辆的碰撞试验 )而设计的。为了避免因移动而产生的图像模糊 ,该成像系统采用一种速度非常快的全电子快门 ,其曝光时间短达 5 μs,从而可提供非常清…     

基于运动模糊特征分割的空间移变降质复原

针对一类由动机座上的相机对运动目标拍摄得到的空间移变降质图像,提出基于像素运动模糊特征分割的图像复原方法。首先分析由于运动模糊的卷积作用,该类图像中的运动目标和背景产生相对位移,两者的像素发生叠加,发现若背景灰度均匀,则叠加区相邻像素灰度值的变化程度相似。根据该灰度变化特征检测运动模糊方向上的目标边缘,并结合canny算子检测平行于模糊方向的边缘,两部分边缘图像进行求或运算,然后利用形态学操作处理,从而分割得到完整的目标模糊图像。对该目标图像剔除叠加区的背景灰度信息,并补零扩充为完全卷积的模糊图像,最后利用反卷积复原算法去除模糊。实际复原结果证明,该方法能够有效地解决该类空间移变降质图像的复原问题。     

基于以太网的CMOS传感器图像监测系统

采用网络控制芯片DM9008作为通信接口开发了一种基于以太网的图像监测系统.用专用图像处理芯片、利用高速单片机及FPGA技术、CMOS图像传感器技术进行实时图像信号的采集和处理,图像经过处理后通过以太网传输至PC机端接收、解压、管理和显示.实验表明:这种系统的设计灵活性好、柔性强,以太网控制器实现图像的数据传榆使系统数据传输速度和稳定性大大提高,软件设计时的模块化结构使系统的通用性和可移植性增强,也有利于功能扩展.     

光电成像系统获取图像的多项式能量约束复原

针对空间移变点扩散函数造成的空间移变图像降质,提出一种简单适用的复原算法.算法基于多项式近似逆滤波原理,将能量约束复原滤波器的传递函数按泰勒级数展开,用多项式近似表示,并将展开式与降质图像频域表达式的乘积反傅立叶变换到空间域,由此得出复原图像表达式,是降质图像各阶导数的线性组合,组合系数由成像系统的点扩散函数和能量约束参数唯一确定.对模拟和实际空间移变光电成像系统获取图像的处理表明,算法能有效的复原空间移变点扩散函数造成的图像降质.     

应用于高光谱成像的CMOS图像传感器

文中介绍了应用于高光谱地球观测的CMOS有源图像传感器。该器件由全局曝光模式的像素组成512×256面阵,可实现450帧/s的帧频。全局曝光模式是由在光二极管外增加1个储存电容的方式实现的。该器件采用0.5μm标准CMOS工艺,满阱电子达到140 000电子,瞬态噪声29电子,动态范围74 d B。采用该器件开发的高光谱成像仪的空间及频谱分辨率具有很高水平。     

旋转运动模糊的实时恢复

提出了一种旋转运动模糊恢复算法,用来解决航空成像时旋转运动模糊的实时恢复问题.对旋转运动模糊这种具有异速像移的空间变化模糊进行了分析,并推导出旋转运动模糊的数学模型.用基于Bresenham画圆法的坐标转换方法将旋转圆弧上的空间变化模糊转变为常见的线性空间不变模糊,并使用一维维纳滤波对圆弧轨迹上的像素点进行模糊恢复.实验结果显示:本文算法在GPU处理平台下用3.31 ms即能恢复一帧1 024×1 024,8 bit旋转运动模糊图像,且极好地恢复了图像上的细节信息,恢复图像的峰值信噪比(PSNR)为28.76.算法的速度及效果表明本文所提出的算法具有较大的实用价值.     

快速运动模糊图像盲解卷积算法

针对快速运动形成的图像模糊,提出了一种运动模糊图像盲解卷积算法.首先,对被噪声污染的频谱图像进行脊波增强;然后,采用一种新的基于Radon变换的鲁棒算法来确定模糊核函数,该算法在小模糊长度和低信噪比的条件下仍能准确地估计模糊核参数;确定模糊核函数后,采用基于hyper-laplacian先验的快速非盲解卷积算法来恢复模糊图像.实验结果证明,与基于机器学习的R.Fergus的算法相比较,本文算法在获得相近效果的前提下,计算时间从近30 min下降到40 s左右.该算法对合成运动模糊图像和实际相机运动的自然模糊图像都具有较好的恢复效果.     

旋转运动模糊的实时恢复算法

提出一种旋转运动模糊恢复算法,解决航空成像时旋转运动模糊的实时恢复问题。对旋转运动模糊这种具有异速像移的空间变化模糊进行分析,推导出旋转运动模糊的数学模型。用基于Bresenham画圆法的坐标转换方法将旋转圆弧上的空间变化模糊转变为常见的线性空间不变模糊,并使用一维维纳滤波对原圆弧轨迹上的像素点进行模糊恢复。实验结果显示：本文算法在GPU处理平台下用3.31ms即能完成一帧1024x1024 8bit旋转运动模糊图像的恢复,实现图像的实时恢复处理;同时图像上的细节信息均能得到很好的恢复,恢复图像的PSNR为28.76。算法的效率及效果表明本文算法具有一定的实用价值。     

航空多重模糊图像的恢复

提出一种针对多重模糊图像的恢复算法,以解决航空成像中多重模糊同时作用时的图像恢复问题.对多重模糊的物理模型进行分析,通过分步去模糊对多重模糊图像进行恢复.对空间不变模糊的点扩散函数进行合并,减少多重模糊恢复过程的计算误差累计,通过一次解卷积运算实现多重空间不变模糊图像的恢复.对多重模糊图像在分步恢复过程中所产生的误差噪声进行分析,使用维纳滤波对阶段误差噪声进行抑制,使得恢复图像的峰值信噪比(PSNR)值提高7.76.实验结果表明基于点扩散函数合并的恢复方法能将多重模糊图像的PSNR值提高到28.09,有效地保障了图像的恢复质量.     

航空光电成像模糊的实时恢复

基于复数离散傅里叶变换(CDFT)频谱的共轭对称性,对传统的实数离散傅里叶变换(RDFT)做了改进,将改进后的RDFT算法用于维纳滤波器中来实现对运动模糊图像的恢复处理。一幅水平方向运动模糊,大小为512×512的8 bit灰度图像被用作测试图像,可以在19 ms内在Intel Pentium 4 3.0 GHz主频的PC机上用一维维纳滤波及改进的RDFT算法完成模糊恢复,满足实时处理的需要。实验结果显示,改进的RDFT能对CDFT的频谱数据实现有效压缩,节省一半的存储空间,使得维纳滤波等图像恢复频域算法的运算速度提高将近一倍;与CDFT相比,改进的RDFT算法没有丢失数据,能达到相同恢复精度。     

匀速直线运动模糊图像的模糊参数鲁棒识别

针对摄像机成像时经常产生匀速直线运动模糊,导致图像退化的现象,提出了恢复图像涉及的精确辨识运动模糊尺度的方法.由于利用Radon变换可以精确地识别运动模糊方向,通过图像旋转可以将运动模糊的方向旋转到水平轴,因此,只对水平方向的运动模糊图像进行研究.对于不带噪声的运动模糊图像,对其进行Fourier变换转化到频率域,使用BP神经网络检测运动模糊尺度;BP神经网络的输入量为频谱图中央区域的幅度加和.对于带噪声的运动模糊图像,先对其进行双谱变换,再使用BP神经网络检测运动模糊尺度;双谱中每列的最大值为BP神经网络的输入量.最后通过仿真实验验证了本文方法的正确性和有效性.验证结果显示,当噪声图像的信噪比SNR≥23 dB时,本文方法的模糊参数辨识平均误差≤5％,优于传统的运动模糊参数辨识方法.     

散焦和运动模糊复合模型及参数估计

为了解决散焦和运动模糊同时存在的图像复原问题,建立了一种散焦和运动模糊复合模型,提出了一种基于自相关的参数估计方法.在分析图像成像过程的基础上,对标准散焦模型和运动模糊模型进行卷积,估计复合模型的分布范围,根据光的散射特性和能量守恒调整复合模糊模型的幅度.对复合模型按两方向分别求导,根据导数矩阵自相关的曲线特性估计模糊参数.实验结果表明,参数估计方法具有较高的估计精度,解决了混叠现象造成的干扰问题,复合模型则能够取得较好的复原效果.     

一种基于CMOS的长水泡检测方法研究

提出了基于线阵CMOS图像传感器的长水泡检测方法。检测系统通过CMOS传感器及外围电路对水准器图像进行处理,利用比较器设定阈值的方法,得到了长水泡两个边界的位置并将其显示,从而实现对长水泡的检测。