运动模糊图像的复原与重构

作     者：张云霞 

作者单位：大连理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：胡家升

授予年度：2006年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：运动模糊 图像复原 刃边函数 点扩散函数 

摘      要：随着计算机技术的发展，计算机的运行速度和运算精度得到进一步提高，其在图像处理领域的应用日见广泛。图像复原是数字图像处理的重要组成部分，而运动模糊图像复原又是图像复原中的重要课题之一。本论文研究目的在于将传统的光学理论与正在发展的数字图像处理方法相结合，利用计算机对运动模糊图像进行复原，进一步提高运动模糊图像的复原精度，降低在拍摄过程中对光学设备精度和拍摄人员的要求。可广泛用于天文、军事、道路交通、医学图像、工业控制及侦破等领域，具有十分重要的现实意义。 基于项目的特点及要求，本文主要研究运动模糊文字图像的复原与重构，但是理论和实践都证明本文的方法和结论同样适用于运动模糊的普通景物图像以及大气湍流等运动模糊图像的复原与重构。文中将光学理论运用于运动模糊图像的复原，主要做了以下工作： 首先，基于图像的方向微分原理以及基于自相关的点扩散函数尺度鉴别的原理准确而有效的鉴别出运动模糊参数(运动模糊方向和运动模糊距离)，为下一步运动模糊点扩散函数的估计以及图像复原工作创造有利的条件。 其次，本文在刃边函数、线扩散函数、点扩散函数及光学传递函数等光学知识的基础上，通过检测运动模糊图像的刃边函数曲线，直接由运动模糊图像估算出运动模糊点扩散函数，提高了运动模糊点扩散函数的估算精度。 最后，在求取运动模糊点扩散函数的基础上，优化维纳滤波器，对运动模糊图像进行维纳滤波，得到比较理想的复原图像。复原结果表明：相对于传统复原方法，本文方法更准确的估算了运动模糊函数的点扩散函数，能够得到分辨率和对比度明显改善的复原图像。并基于信噪比改善量和灰度差方和评价函数对复原图像的质量进行了有效的评价。