数字图像处理复原PPT课件.ppt
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1、图像退化机理 连续图像退化的数学模型 离散图像退化的数学模型 图像复原的方法,第七章 图像复原,图像退化机理,什么是图像的退化 图像退化原因 图像退化的处理方法 什么是图像复原 图像增强和图像复原的区别,返回,图像退化机理,在景物成像过程中,由于目标的高速运动、散射、成像系统畸变和噪声干扰,致使最后形成的图像存在种种恶化, 称之为“ 退化”。 退化的形式有图像模糊或图像有干扰等。,1. 什么是图像退化?,2. 图像退化原因,成像系统镜头聚焦不准产生的散焦; 相机与景物之间的相对运动; 成像系统存在的各种非线性因素以及系统本身的性能 ; 射线辐射大气湍流等因素造成的照片畸变; 成像系统的像差、畸
2、变、有限带宽等; 底片感光图像显示时会造成记录显示失真; 成像系统中存在的各种随机噪声 ;,图像退化机理,无论是由光学、光电或电子方法获得的图像都会有不同程度的退化;退化的形式多种多样,如传感器噪声、摄像机未聚焦、物体与摄像设备之间的相对移动、光学系统的相差、成像光源或射线的散射等; 如果我们对退化的类型、机制和过程都十分清楚,那么就可以利用其反过程来复原图像。,3.图像退化的处理方法?,图像退化机理,图像复原是将图像退化的过程加以估计,并补偿退化过程造成的失真,以便获得未经干扰退化的原始图像或原始图像的最优估值,从而改善图像质量的一种方法。 图像复原是图像退化的逆过程。,4. 什么是图像复原
3、?,典型的图像复原方法是根据图像退化的先验知 识建立一个退化模型以此模型为基础,采用滤波 等手段进行处理,使得复原后的图像符合一定的 准则,达到改善图像质量的目的。,图像复原的一般过程,弄清退化原因,建立退化模型,反向推演,恢复图像,图像退化机理,图像增强是为了突出图像中感兴趣的特征,增强后的图像可能与原始图像存在一定的差异。 评判图像增强质量好坏的是主观标准。 图像复原是针对图像退化的原因做出补偿,使恢复后的图像尽可能接近原始图像。 评判图像复原质量好坏的是客观标准。,5. 图像增强和图像复原的区别?,返回,连续图像退化模型,f(x,y),H,+,g(x,y),n(x,y),连续图像退化的模
4、型,连续图像退化模型,连续图像退化模型,连续图像退化模型,连续图像退化模型,连续图像退化模型,连续图像退化模型,(1)如果线性成像系统的冲击响应是理想的,即H(x-,y-)=(x-,y-),那么形成的图象g(x,y)就和原始图象一样,不产生模糊。,连续图像退化模型,(2)若冲激响应不是理想的,因而造成图像模糊。 通常把成像系统考虑成为线性位移不变系统,即,连续图像退化模型,(3)退化的另一种现象,噪声污染,假定噪声是加性的,那么退化模型为 傅氏变换,返回,连续图像退化模型,离散图像退化模型,为便于计算机实现,需将退化模型离散化。 (1) 先讨论一维卷积 对f(x)及h(x)均匀采样,样本数分别
5、为A及B,即 f ( x) x=0,1,-,A-1 h (x) x=0,1,-,B-1 离散循环卷积是针对周期函数定义的,,为了不致使离散循环卷积的周期性序列之间发生相互重叠现象(卷绕效应),必须把函数 f (x)和h (x)周期性地延拓成,离散图像退化模型,也即,离散图像退化模型,f e (x)、 he(x)均是长度为M的周期性离散函数,其卷积为,g e (x)也是长度为M的周期性离散函数。,若把f e (x)、 g e (x) 表示成向量形式:,循环卷积写成矩阵形式:,H是M*M的矩阵。,利用周期性:he(x)=he(x+M),循环矩阵:方阵,每一行是前一行循环右移一位的结果。,(2)推广
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