專利名稱：一種基于總變分正則約束的圖像解卷積方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理，尤其涉及一種基于總變分正則約束的圖像解卷積方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代成像技術(shù)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)在細(xì)節(jié)和體積上都是前所未有的，對這些圖像數(shù)據(jù)的處理使得圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺的重要性愈發(fā)凸顯。圖像復(fù)原是圖像處理中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其主要目的是減輕或者消除圖像采集或者傳輸過程中產(chǎn)生的品質(zhì)退化現(xiàn)象，使得到的圖像盡可能的逼近理想清晰圖像，提高圖像視覺效果，恢復(fù)圖像中的各種信息。由于獲取的圖像在很多場景中并不能重現(xiàn)，比如視頻監(jiān)控獲取的圖像，某一時刻
拍攝得到的天文圖像，偵察照片等等，如果捕捉到的圖像記錄中有很重要的文字等標(biāo)識信息可能會因?yàn)閳D像質(zhì)量的退化而無法辨認(rèn)，因此如何從模糊的、不真實(shí)的退化圖像中復(fù)原得到逼真的清晰圖像具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通常，我們將模糊圖像表達(dá)為清晰圖像與模糊核的卷積再加上噪聲的形式，因此圖像的復(fù)原轉(zhuǎn)變?yōu)榻饩矸e問題。根據(jù)模糊核是否已知，解卷積通?？梢苑譃槊そ饩矸e和非盲解卷積。近年來，出現(xiàn)了各種模糊圖像解卷積的方法，非盲解卷積主要包括一些經(jīng)典的方法如維納濾波、卡爾曼濾波、約束最小二乘法、Richardson-Lucy (RL)算法等,其中近些年以RL算法應(yīng)用最為廣泛，但是RL隨著迭代次數(shù)的增加會出現(xiàn)嚴(yán)重的振鈴效應(yīng)和噪聲放大等問題。另外還有一些使用了圖像的先驗(yàn)假設(shè)來約束求解過程，如稀疏先驗(yàn)、拉普拉斯先驗(yàn)、超拉普拉斯先驗(yàn)等。這些算法雖然可以較好的抑制振鈴效應(yīng)并減少噪聲，但是得到的圖像會過于平滑，部分圖像細(xì)節(jié)丟失。盲解卷積方法因?yàn)槟：宋粗兊酶訌?fù)雜，通常都先進(jìn)行模糊核的估計(jì)，然后使用非盲解卷積的方法進(jìn)行圖像去模糊。因此非盲解卷積在模糊圖像盲復(fù)原過程中也有著重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于總變分正則約束的圖像解卷積方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是基于總變分正則約束的圖像解卷積方法包括如下步驟I)由于圖像采集過程中的相機(jī)抖動引起的圖像運(yùn)動模糊通常表達(dá)為清晰圖像與模糊核的卷積再加上噪聲的形式，g — K U + N(I)式(I)中，g表示模糊圖像，K模糊核，U表示未模糊清晰圖像，N表示噪聲， 表示卷積操作，其中g(shù)和K已知，且假定模糊核具有空間移不變性，即模糊圖像的全圖受到同一個模糊核函數(shù)的影響，解卷積的目的就是利用已知的模糊圖像和模糊核得到清晰圖像u ；2)利用總變分約束Richardson-Lucy算法解卷積過程得到一個參考圖像,參考圖像相對于利用標(biāo)準(zhǔn)Richardson-Lucy解卷積得到的圖像平滑，但是圖像解卷積過程中易出現(xiàn)的振鈴效應(yīng)和噪聲放大得到了好的抑制，
總變分約束正則項(xiàng)形式為
權(quán)利要求
1.一種基于總變分正則約束的圖像解卷積方法，其特征是包括如下步驟 1)由于圖像采集過程中的相機(jī)抖動引起的圖像運(yùn)動模糊通常表達(dá)為清晰圖像與模糊核的卷積再加上噪聲的形式，
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于總變分正則約束的圖像解卷積方法。首先利用總變分(Total Variation TV)正則化Richardson-Lucy(RL)解卷積方法對圖像進(jìn)行解卷積，得到一副清晰圖像作為參考圖像ug；其次利用canny算子對參考圖像進(jìn)行邊緣檢測，得到圖像平坦區(qū)和紋理區(qū)；接著，在紋理區(qū)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)Richardson-Lucy算法，在平坦區(qū)應(yīng)用總變分正則約束的Richardson-Lucy算法，得到一幅比參考圖像更清晰的圖像uf；最后，對得到的圖像進(jìn)行雙邊濾波得到uB獲得圖像的細(xì)節(jié)層ud，最終將清晰圖像uf加上細(xì)節(jié)層ud得到清晰圖像u。仿真結(jié)果表明，本發(fā)明在振鈴效應(yīng)抑制和細(xì)節(jié)保存方面都優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)RL算法和TV正則約束的RL算法。
文檔編號G06T5/00GK102682437SQ201210154729
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者胡玲玲, 謝立 申請人:浙江大學(xué)