基于像素过滤配准插值的图像修复算法研究
医疗影像处理中的图像修复与恢复技术研究
医疗影像处理中的图像修复与恢复技术研究第一章：引言医疗影像处理在现代医学领域中变得越来越重要。
随着技术的不断发展，影像收集和处理设备也在不断升级，为医疗人员提供了更加准确和精细的影像。
然而，在特定的环境下，例如患者移动或者设备故障等情况，采集到的影像数据可能会包含噪声，伪影或者其他损坏。
这些影响了影像的质量，使得其难以解释和分析。
因此，图像修复和恢复技术成为医疗影像处理中一个重要的任务。
第二章：图像修复技术2.1 基于插值的图像修复技术基于插值的图像修复技术涉及填充由噪声或遮挡物引起的空缺。
插值方法根据邻近像素的值来估计缺失值。
插值方法有许多种，例如最近的邻居插值和双立方插值。
2.2 基于目标的图像修复技术基于目标的修复技术利用图像中已知的目标信息来进行修复，而不是依赖相邻的像素值。
这个方法需要依赖医疗影像中的特定结构，例如骨骼结构，在缺失的区域内绘制这些结构。
这个方法可以产生更加精确的结果，但需要更多地人工干预。
2.3 基于人工智能的图像修复技术近年来，基于人工智能的图像修复技术成为了研究的热点领域。
这种技术采用深度学习神经网络构建复杂的模型，用于生成缺失图像的像素值。
深度学习技术可以捕捉到大量复杂的特征，使其在更复杂的情况下表现更好。
第三章：图像恢复技术3.1 基于去噪技术的图像恢复技术图像去噪技术是图像恢复领域的重要分支之一。
去除噪声可以使图像更清晰和易于分析。
压缩感知去噪技术成为了医疗影像处理中估计干净图像的方法之一。
3.2 基于插值技术的图像恢复技术插值技术不仅可以用于图像修复，还可以用于图像恢复。
基于插值技术的图像恢复方法在医疗影像领域得到了广泛的应用。
例如，基于双线性插值的算法可以用于X射线和磁共振成像的图像缩放和重建。
3.3 基于小波变换的图像恢复技术小波变换被广泛应用于图像分析和处理领域。
小波变换不仅可以用于图像去噪，还可以用于图像修复和恢复。
针对医疗影像的一些处理需求，例如边缘保护和去除伪影，小波变换的性能优于其他方法。
彩色滤波阵列插值及图像复原算法研究
ABSTRACT
ABSTRCT
Image will be inevitably affected by the various factors during the process of acquisition, which results in images with varying degrees of degradation, restoring the true image is critical for later image processing. With the popularity of digital cameras, color images emerge in various fields. Although there are some links between color image and grayscale image, however some kind of corss exist within channels of color imge, there will be some sorts of problems if grayscale image restoration algorithm is applied directly to color image.
摘要
摘要
图像在整个获取过程中，会不可避免地受到各种因素的影响，使得图像质量 出现不同程度的下降，恢复降质图像的本来面目对后续的图像处理至关重要。随 着数码相机的普及，彩色图像在各领域内崭露头角。彩色图像与灰度图像虽有联 系，但是彩色图像的多通道间具有某种交叉性，若将灰度图像的复原算法直接应 用到彩色图像会出现种种问题。
1.1 研究背景及意义................................................................................................................ 1 1.2 国内外发展现状................................................................................................................ 1 1.3 本文组织结构.................................................................................................................... 4 2 彩色滤波阵列插值算法研究....................................................................................................... 7 2.1 图像传感器......................................................................................................................... 7 2.2 Bayer 彩色滤波阵列及去马赛克 ......................................................................................7 2.3 现有的典型插值算法简介 ................................................................................................ 9
计算机视觉技术中的图像修复算法
计算机视觉技术中的图像修复算法图像修复算法是计算机视觉技术中重要的一部分，它的主要目标是通过恢复、修复或重建图像的缺失或损坏的部分，使得图像能够更清晰、更完整地呈现出来。
在许多应用中，例如数字图像处理、医学成像等领域，图像修复算法扮演着至关重要的角色。
图像修复算法的发展离不开数学模型和算法的支持。
我们从最基础的方法开始，慢慢扩展到更复杂的技术。
最简单的图像修复算法是基于像素插值的方法。
这种方法通过使用周围邻近像素的信息来估计缺失像素的值。
常见的插值方法有最近邻插值、双线性插值和双立方插值。
这些方法在一些情况下效果较好，但是对于复杂纹理和结构的图像来说，效果可能并不理想。
为了处理复杂的图像修复问题，研究人员提出了基于部分微分方程（PDE）的图像修复算法。
这类算法的核心思想是通过定义一个PDE模型来描述图像的演化过程，并使用数值方法来求解PDE方程，从而实现图像的修复。
这类方法适用于平滑区域的恢复，但对于纹理和边缘等细节部分的修复效果可能较差。
随着深度学习的兴起，卷积神经网络（CNN）在图像修复任务中表现出了强大的能力。
具有代表性的模型是自编码器（Autoencoder）和生成对抗网络（GAN）。
自编码器通过将输入图像压缩为低维编码并重建图像来实现图像的修复。
生成对抗网络使用生成器和判别器的博弈过程来学习修复后图像的分布，并生成与原始图像相似的修复结果。
这些深度学习方法能够学习复杂的图像特征和结构，并生成高质量的修复结果。
除了上述方法，还有一种常见的图像修复算法是基于边缘保持的方法。
在这些方法中，修复算法不仅考虑像素间的相似性，还注重保持边缘结构的连续性。
这些算法在重建图像时更加注重保持边缘的清晰度和完整性，可以减少伪影和模糊效应。
在实际应用中，图像修复算法需要根据不同的任务和需求进行调整和优化。
例如，在医学图像中，修复算法需要注意保持重要的解剖结构和纹理细节；在文化遗产保护领域，修复算法需要保持历史建筑的原始风貌和细节。
图像处理中的图像重建算法技巧分享
图像处理中的图像重建算法技巧分享图像重建是图像处理领域的一项重要任务，旨在通过对损坏或模糊的图像进行修复和恢复，提升图像的质量和细节。
在图像重建的过程中，各种算法和技巧被广泛应用，以实现精确和高效的结果。
本文将分享一些图像处理中的图像重建算法技巧，帮助读者更好地理解和实践。
1. 基于插值的算法技巧：插值算法是图像重建中常用的技术之一。
其基本思想是根据已知数据点的值，通过一定的数学模型来估计未知点的值。
常用的插值算法包括最邻近插值、双线性插值和双立方插值。
最邻近插值方法简单快速，但可能引入锯齿状伪像；双线性插值可以减少锯齿状伪像，但在图像尺寸变化较大时效果不佳；双立方插值适用于图像尺寸变化较大和细节丰富的情况。
2. 基于频域分析的算法技巧：频域分析在图像处理中占据重要地位，可用于图像的去噪和恢复。
傅里叶变换是频域分析的基础工具，将图像从空域转换到频域，可以提取图像的频域信息。
常见的频域滤波器有低通滤波器和高通滤波器，用于去除图像中的低频和高频噪声。
此外，利用反傅里叶变换，可以将频域图像恢复到空域，实现图像重建。
3. 基于图像去噪的算法技巧：在图像重建过程中，去噪是一个重要的步骤。
图像噪声可能由于成像设备的限制、传输过程中的干扰或其他因素引起。
去噪算法可以有效减少图像中的噪声，并提高图像的质量。
常见的图像去噪算法包括中值滤波、均值滤波、小波去噪和基于总变分的去噪方法。
这些算法可以根据噪声特点和图像内容来选择合适的去噪策略。
4. 基于图像修复的算法技巧：图像修复旨在恢复图像中损坏或缺失的信息。
常见的图像修复算法包括基于边缘保持的方法、基于偏微分方程的方法和基于卷积神经网络的方法。
基于边缘保持的方法能够保护图像的边缘信息，并通过边缘插值来恢复图像；基于偏微分方程的方法能够通过数学模型来恢复图像的细节和结构；基于卷积神经网络的方法能够学习图像的映射函数，实现高质量的图像重建。
5. 增强图像细节的算法技巧：在图像重建过程中，有时需要增强图像的细节，使其更加清晰和鲜明。
使用计算机视觉技术进行图像去除和修复的方法与研究进展
使用计算机视觉技术进行图像去除和修复的方法与研究进展图像去除和修复是计算机视觉领域中的一项重要任务，旨在通过自动化方法消除图像中的噪声、模糊和其他不良因素，以使图像视觉品质得到提升。
随着计算机视觉技术的不断进步和发展，图像去除和修复的方法也取得了显著的研究进展。
在图像去除和修复中，常用的方法包括基于滤波的方法、基于插值的方法、基于稀疏表示的方法和基于深度学习的方法等。
滤波方法是最常用的图像去除和修复方法之一，它通过对图像进行低通或高通滤波来平滑或增强图像的细节。
常见的滤波方法有均值滤波、中值滤波和双边滤波等。
插值方法是另一种常用的图像修复方法，它通过对缺失或损坏的像素进行估计和补全来恢复图像的完整性。
插值方法常用的技术包括最近邻插值、双线性插值和双三次插值等。
稀疏表示方法是基于信号稀疏性原理的图像去除和修复方法之一，它将图像分解为稀疏表示和噪声表示两部分，通过最小化噪声表示来恢复图像的原始信息。
稀疏表示方法可以有效地去除和修复图像中的噪声和模糊，但在处理大规模图像时计算复杂度较高。
近年来，基于深度学习的方法在图像去除和修复领域取得了巨大的成功。
深度学习方法通过构建深度神经网络模型，可以学习到图像的复杂特征和结构，实现高效准确的图像去除和修复。
除了上述常用的方法外，还有一些新颖的图像去除和修复方法在研究中不断涌现。
例如，基于超分辨率的方法可以通过融合多个低分辨率图像来重建高分辨率图像，从而提高图像细节的清晰度。
基于混合模型的方法可以将图像分解为不同的子空间，并分别对每个子空间进行去噪和修复，从而提高整体图像的质量。
基于图像分解的方法可以通过将图像分解为多个子带图像，并对每个子带图像进行去噪和修复，以达到去除噪声和修复细节的目的。
在图像去除和修复研究中，也存在一些挑战和困难需要解决。
首先是对图像内容和结构的理解和准确提取，这对于去除和修复图像中的噪声和损伤非常关键。
其次是对于复杂场景和复杂噪声的处理，例如高动态范围图像和混合噪声图像，还需要进一步探索和改进现有的方法。
图像处理技术中的图像重建方法详解
图像处理技术中的图像重建方法详解在图像处理领域中，图像重建是指通过一系列算法和技术手段，从损坏、模糊或低质量的图像中恢复出清晰、高质量的图像。
图像重建方法是图像处理中的关键步骤之一，对于改进图像质量和提高图像分析的准确性至关重要。
本文将详细介绍几种常见的图像重建方法。
第一种图像重建方法是基于插值的方法。
插值是通过已知的图像像素点之间的关系，推断出缺失像素点的值。
最简单的插值方法是邻近插值，它通过将缺失像素点的值设置为最邻近的已知像素点的值来恢复图像。
邻近插值方法计算速度快，但在图像重建过程中可能会引入块状伪影。
另一种常见的插值方法是双线性插值，它通过在已知像素点之间进行线性插值来估计缺失像素点的值，可以提供更平滑的图像重建效果。
第二种图像重建方法是基于频域的方法。
频域方法将图像转换为频域表示，利用频域信息对图像进行处理和重建。
常见的频域方法包括傅里叶变换和小波变换。
傅里叶变换将图像转换为频域表示，可以通过滤波等操作在频域中对图像进行修复和重建。
小波变换不仅可以提供频域信息，还可以提供时间和空间信息，因此在图像重建中常用于改善图像质量和去除噪声。
第三种图像重建方法是基于模型的方法。
模型方法假设图像具有一定的结构和统计特性，并利用这些特性进行图像重建。
最常见的模型方法是基于稀疏表示的方法。
稀疏表示假设图像能够以较少的基础函数或原子线性组合的方式表示。
通过选择适当的基础函数或原子，可以在重建过程中减少噪声和伪影的引入，从而提高图像质量。
第四种图像重建方法是基于深度学习的方法。
深度学习是一种机器学习的技术，近年来在图像处理中取得了显著的进展。
基于深度学习的图像重建方法可以学习大量的图像样本，并利用这些样本进行图像重建和修复。
通过神经网络的训练和优化，可以实现更精确、更准确的图像重建效果。
除了上述介绍的几种常见的图像重建方法，还有其他一些方法也被广泛应用于图像处理领域，如基于概率统计的方法、基于局部统计的方法等。
图像超分辨率重建和插值算法研究
• 超分辨率重建的背景和意义
图像的高分辨率是指着图像含有的像素密度高， 能提供丰富的细节信息，对客观场景的描述更准 确细致。
高分辨率图像在信息时代的需求非常广泛，诸 如卫星遥感图像、视频安全监控、军事侦查航拍 领域、医学数字影像和视频标准转换等领域都具 有十分重要的应用。
（HMT）模型SRR方法的改进，对SRR插值方法的改进， 以及对SRR重构方法的改进。超分辨率的概念最早出现在 光学领域，是指复原衍射极限以外数据的过程。第一次超 分辨率概念的提出是在1955年Toraldo di Francia关于光学 成像的雷达文献中。
图像SRR的研究要始于上世纪80年代，Tsai和Huang[4]首 先提出了基于序列或多帧图像的SRR问题，他们分析并证 明了：彼此间互相有平移的图像序列中获取分辨率增强的 静态图像的可能性，而且给出了在频域里解决问题的方法。
随机性正则化方法主要有：最大似然估计（ML）、最大 后验概率估计（MAP）等。MAP方法的优点是结合空域 先验信息的能力强，结合有效的最优化方法进行求解利于 扩展和改进，因此得到广泛应用。MAP方法可以加入不同 的图像先验模型，在解中加入先验约束，能够保证解的唯 一存在性。虽然空域方法的缺点是计算量大，代价高。为 减少计算复杂度，又产生了针对空间模糊不变和平移运动 情形的快速SRR算法。 美国加州大学Milanfar等提出了的大量实用超分辨率图像 复原算法，Chan等从总变差正则方面，Nagy等从数学方 法、多帧图像的去卷积和彩色图像的超分辨率增强方面， 对超分辨率图像恢复进行了研究。此外，Rajan和Wood等 分别从物理学和成像透镜散射的角度提出了新的超分辨率 图像恢复方法；韩国Pohang理工大学对各向异性扩散用 于超分辨率。图像超分辨率重建技术的研究如火如荼，带 动了视频超分辨率重建的研究，但是仍然还有许多实际问 题需要有待解决。
图像处理技术的图像恢复与修复方法分享
图像处理技术的图像恢复与修复方法分享图像恢复与修复是图像处理技术中非常重要的一个环节。
在数字图像的采集、传输以及存储过程中，由于种种原因，图像可能会受到噪声、失真、模糊等问题的影响，从而影响图像的质量和可视化效果。
因此，研究如何使图像恢复和修复成为了图像处理技术中的一个热门话题。
本文将分享几种常见的图像恢复与修复方法，包括滤波、插值以及深度学习技术等。
滤波是一种常用的图像恢复和降噪方法。
滤波的目标是抑制或减小图像中的噪声，并尽可能地保留原始图像中的细节。
常见的滤波方法有均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。
均值滤波是将每个像素的灰度值替换为该像素周围邻域像素的平均值，可以有效地去除椒盐噪声。
中值滤波则是将每个像素的灰度值替换为邻域像素的中值，对于椒盐噪声和脉冲噪声都有良好的去噪效果。
高斯滤波是通过对图像进行卷积运算，使得图像的高频部分被抑制，从而达到降噪的效果。
插值方法是一种常见的图像修复和放大方法。
当图像由于采样不足或者压缩等原因出现像素丢失时，插值方法可以通过对已有像素的估计来恢复丢失的像素。
最常见的插值方法有最邻近插值、双线性插值和双三次插值等。
最邻近插值将目标像素的值设为最接近的已知像素的值，适用于放大图像或者处理实时图像。
双线性插值则是根据目标像素周围的4个已知像素计算插值结果，具有较好的图像平滑效果。
双三次插值则是根据目标像素周围的16个已知像素计算插值结果，提供了更好的图像细节保持能力。
深度学习技术在图像恢复与修复中也有广泛的应用。
深度学习模型通过大量的训练数据和神经网络结构的设计，可以在图像恢复和修复过程中自动学习有效的特征表示。
例如，基于生成对抗网络（GANs）的图像修复方法可以通过对原始图像进行损坏和恢复的循环训练来提高修复效果。
基于变分自动编码器（VAE）的图像修复方法可以通过学习输入图像的潜在分布来对图像进行修复。
综上所述，图像恢复与修复是图像处理技术中的重要环节。
滤波、插值和深度学习技术都是常用的图像恢复与修复方法。
基于像素的传统图像修补算法实现
基于像素的传统图像修补算法实现图像修补算法可以⽤来修复图像中的瑕疵，划痕等，或者移除不需要的内容，⽐如⽔印或其他物体。
传统的图像修补算法有基于像素和基于区域的两种分类，本⽂介绍基于像素的传统图像修补算法的实现。
论⽂可以在这⾥找到。
基于像素的图像修补算法主要步骤包括两个，⼀是如何在要修不的图像区域中确定下⼀个要修补的像素，即要通过⼀种⽅法找到下⼀个待修补的像素，其周围有最多的已知像素，保证最好的修补效果。
⼆是如何⽤周围的已知像素来估算要修补的像素。
找到要修补的下⼀个像素的基本思想是从需要进⾏修补区域的边界开始，由边界到中⼼逐渐填充待修补区域中的所有像素。
越靠近边界的像素⾃然周围有越多的已知像素，⽽越向修补区域中⼼去，周围已知像素就越少。
当然修补区域的形状是不确定的，所谓的中⼼是远离边界，向修补区域内部。
完成这⼀步骤的就是所谓的FMM(Fast Marching Method)算法。
记待修补的图像区域为Ω，∂Ω为Ω的边界。
为修补Ω中的每⼀个像素，从∂Ω的初始位置∂Ωi开始，向Ω内部前进。
下⼀个带修补像素的选择，以diatance的⼤⼩顺序，由⼩到⼤选择。
这⾥distance指的是distance map的distance，所有已知像素的distance为0。
如果我们得到⼀张包含待修补区域的distance map，distance的⼤⼩代表了待修补像素距离已知像素的远近。
以distance的升序排列，即可以得到修补像素的顺序。
通常要计算distance map的计算量较⼤，也有⼀些近似的快速算法。
⽽FMM算法提供了⼀种即时计算distance的⽅法。
FMM维护⼀个所谓的narrow band的像素集合，它就是边界∂Ω的所有像素。
对每⼀个像素，保存它的distance值T，它的像素值I，还有⼀个flag值f。
f可以是以下三种BAND：属于narrow band的像素KNOWN：在∂Ω外部的像素，已知像素。
基于图像修复技术的图像复原方法研究
基于图像修复技术的图像复原方法研究图像修复技术是一种通过计算机算法再现图像细节的技术。
它既能够填补空缺像素，修复损坏和损坏的图像，又能逆转图像的退化和稳定效果。
在科学计算、数字图像处理、电子显微技术、考古学和有机固体物理等领域，图像修复技术有着广泛的应用。
本文将介绍关于这一技术的最新发展、精确方法和争议。
一、图像修复技术的主要研究方法图像修复技术主要通过“插值”、“双边滤波”等方法进行处理。
其中，插值是一种通过填补缺失像素的方法。
插值技术分为“相似性插值”和“简单插值”两种类型。
以“相似性插值”为例，它是一种通过不对称滤波（asymmetric filtering）构建新的类似于缺失像素的图像块的方法。
与之不同，简单插值基于图像块之间的几何关系填充空缺。
在这种情况下，每个像素点都被视为一个图像块，通过块之间的相似度来插值产生一个新的块。
通常，使用这种方法可以产生更好的视觉效果。
双边滤波（Bilateral filtering）技术是另一种常用的图像修复技术。
与实数值滤波（kernel）不同，它是一种通过距离和颜色属性来滤波的卷积方法。
这种方法的优点是它可以在处理过程中保持边缘，因此特别有效地修复纹理和背景。
二、基于深度学习的图像修复技术在图像修复技术的最新发展中，深度学习已经成为了一个重要的研究领域。
与传统的方法相比，基于深度学习的图像修复技术在处理高分辨率图像和计算速度上有了明显的提升。
它通过对神经网络进行端到端训练，实现对图像的逐渐修复，最终达到产生清晰图像的效果。
与传统的基于插值和双边滤波的图像修复方法不同，基于深度学习的技术利用大量的现有数据集进行训练，从而可以更好地重建那些目前没有被训练的复杂和多样性形态的图像。
在这个过程中，使用了深度端到端的神经网络，其中包括各种不同的神经元，如全卷积、递归和深生成模型等等。
三、基于深度学习的图像复原方法的争议虽然基于深度学习的图像修复技术在图像复原方面取得了成功，但它也引发了一些争议。
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（ ．Ｓ ｈ ａ ｅｈ ｏ ｇ ｎ ｕｉｅｓ ｏｅｅ ｕｉｎ ａ ｉ ｕｎ６ ３ ，Ｃ ｉａ １ ｉ ｕｎＴ ｃｎｌ ｙａ ｄＢ ｓ ｓ Ｃ ｌ ｇ ，Ｄ ｊ ｇ ｎＳｃ ａ １８０ ｈｎ ； ｃ ｏ ｎ ｌ ａｙ ｈ １
清晰度 ， 取得了不错 的效果 。
关键词 ： 像素补偿 算法 ； 模糊 图像 ； 滤波插值
中 图 分 类 号 ：Ｐ １ ． Ｔ ３ ７４ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
Ｉ ａ ｅ Ｒｅ ｔ ｒ ｔｏ ｇ ｒ ｔ ｓ ｄ ｏ Ｐｉ ｅ ｍ ｇ ｓ ｏ ａ ｉ ｎ Ａｌ ｏ ｉｈｍ Ｂａ ｅ ｎ ｘ ｌ Ｆｉｔ ｒ Ｒｅ ｉｔ ａ ｉ ｎ Ｉ ｔ ｒ ｌ ｔｏ ｌｅ ｇ ｓ ｒ ｔｏ ｎ ｅ ｐｏ ａ ｉ ｎ
摘要 ： 研究残损图像的修复问题 ， 提高修复后图像 的清 晰度。当采集环境较 为恶劣时 ， 采集的图像会发生像素丢失 ， 残损 、 混
淆， 造成图像模糊 、 质量下降 、 清晰度不高。为了解 决上述 问题 ， 提出利用像 素过 滤配准插值算 法， 对发生形变 、 丢失 的像素 进行过滤配准计算 ， 运用相邻 相似像 素插值 的方法 补偿 由于显示 区域 内像素 被大量破坏或 丢失导致的像素残 缺 ． 完整像素 数量不足的缺陷 ， 克服由于像 素缺陷造成 的图像清 晰度下 降的弊端。实验结果 表明 ， 改进方法 能够大幅提高低质 量图像 的
征， 为后续计算做好准备 。获取图像相关特 征信息 的方 法如
下所 述 ： Ｊ ＝ （ —ｈ—Ｃ ４ ）・
，
ｆ ｎ（ ） ｃ ｓ
【 ＋ｓｎ （ 仃 ｉ ） ｃ＞ ｈ Ｌ， ｌ
Ｆ ｕ 全 Ｆ（ “ （） ）
其 中， ＝０ １２ ． Ｍ 一１ ｕ ．．… ． 。下 面给出函数和其变换之
对 上述公式 进行 离散 化处 理 ， 以得到如下结果 ： 可
ｈ ｊｋ ＝ｇ Ｊｋ ／（，） （， ） （，） ｉ ｋ ｊ （） ５
根 据上述方 式 ， 将初始 图像 中的像素 点使用滤 波技术进
行 运算 ， 获取这个像素 ［ｐ～１ ／ ２ ２ ］ Ｅ ｑ一１ 邻近 区域 的权值 。 ］ 通过滤波方法对 以此像素点 为中心的 ［ｐ一１ ／ ２ ２ ］ ［ ｑ一１ ］邻
２ Ｃ ｍ ｕ ｒ ｏ ｅｅ ＳｃｕｎＵ ｉｅ ｉ ， ｈ ｎｄ ｉｈａ １０ ５ ｈｎ ） ． ｏ ｐ ｔ ｌｇ ， ｉｈａ ｎ ｒ ｔ Ｃ ｅｇｕＳｃｕｎ６ ０ ６ ，Ｃ ｉａ ｅＣ ｌ ｖ ｓｙ
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ ： ｓ ａ ｃ ｈ ｅ ａ ｒｏ ａ ｇ ｄ ｉ ｇ ｓ ａ ｄ ｉ ｒ ｖ ｈ ｌｒｔ ｆ ｈ ｇ ｓ ａｔｒｔ ｅｒ ｐ ｉ ｎ ．Ｗｈ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｔ ｅ ｒ ｐ ｉ ｆ ｍａ ｅ ｍａ ｅ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅｃ ａ ｙ ｏ ｅ ｉ ｅ ｆ ｅ ａｒ ｇ ｄ ｉ ｔ ｍａ ｅ ｈ ｉ ｅ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ｓ ａ ｅｈ ｒｈ，ｔ ｅｐ ｘ ｌ ｏ ｔ ａ ｇ ｄ ｃ ｎ ｕ ｉｎ ｍａ ａ ｐ ｎ ｉ ｇ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ａ ｓｎ ｇ ｚｙ， ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｈ ｉｅ ｓ ，ｄ ｍａ ｅ ａ ｏ ｆ ｓｏ ｙ ｈ ｐ ｅ ｎ ｉ ｅ ａ ｑ ｉ ｉ ，ｃ ｕ ｉ ｇ ｉ ｅ ｆ ｚ ｌ ｎ ｍａ ｉｏ ｍａ ｕ ｑ ａｉ ｅ ｌ ｅ ｎ ｏ ａｔ ｕ ａｉ ｎ ｎ ｏｄ ｒ ｏ ｓ ｌｅ ｔ ｅａ ｏ ｅｐ ｏ ｌｍｓ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒｐ ｔ ｏ ｗ ｒ ｎ ｉ ｔｒ ｏ ａｉｎ ａ — ｕ ｌ ｙ ｄ ｃｉ ，ａ ｄ ｌｗ ｒｉ ｌ ｔ ．Ｉ ｒ ｅ ｏｖ ｂ ｖ ｒｂ ｅ ，ｔ ｉ ａ ｅ ｕ ｒ ａ ｄ ａ ｎｅｐ ｌｔ ｌ ｔ ｎ ｃ ｏ ｔ ｈ ｆ ｏ
合样本数量 ， 表清 晰度结果 。 代
通过上述表达式 能够 看出 ， 在特 征提取过 程 中， 在 一 存 个弊端 ， 进行采集环境很恶劣 ， 图像像素数 量会发生退 化 ， 甚 至丢失 、 坏 ， 损 根据表达式 （ ）通过运 算可 以得 知 。 ２ 图像 中完
整像素的数 目会变 小 ， 根据表 达式 （ ） 过运 算 可以得 知 ， ３ 通 图像有效像素 的大量减 少会导 致式 （ ）中的分子 变小 分母 ３
传统 的图像处理相 关算法都是 以 目标 图像 足够清 晰 、 能 够提供足够多 的像 素特 征信息为前 提。但是 ， 图像 信息采 在 集 过程中 ， 获取 的 图像 受 到不 同程度 外界 因素 的干 扰 ， 质量 差别较 大 ， 晰度存在 较大差异 。比如在一些 高亮环境 下采 清
２ 图像 特征 采集 原理
近区域进行 近似处理 ， 获取 其近似像 素值 ， 对获 取结 果进 并 行 滤波处 理 。 如果 滤 波 算 法 的对 象 是 此 像 素 点 的 ［ ｐ一 ２
变大 ， 最终 降低 了 图像 的质量 ， 获取 的图像 清 晰度较 低 ｜ ｌ ，
间 的相 反 关 系 ， 然． 显 和 △“ 如下 关 系 ： 有
／ ｔ
．
Ｔ ： １＋ 苎 旦
Ｓ — Ｉ 一 Ｃ １ ，
： （ ＋ｙ ／ ． ）． ， ，
在上述表达式 中 ， 代 表获取 图像 的亮度 向量 ， 代表获 ‘ ， ，
取图像的波长 向量 代表获取 图像 的波长 系 ， 代表 获取 图
第 一个 值就是 厂 。下 一个 像素采集 固定 间隔 。从而得 （ ）
．
高 ， 了获取清晰度更高 、 为 信息更多 的图像 ， 图像 特征提取 的
相关技术开始被重视 。具体过程如下所述 ： 使用传统方式进行 图像处理 ． 需要选取 图像 关键 细节 特
到 。 Ａ ） ＋ ｘ 。第 个样点为， ＋ｋ ｘ ， （ Ａ ） 最后一个样点 的配 准函数 为， ‰ ＋［ 一１ Ａ ） （ Ｍ ］ ｘ 。这样 ， 在离散 情况下 ， 当写 出 ，ｋ （ ）时 ， 可以理解为是 ＋ｋ ｘ Ａ ）的缩写表示法 ， 当处 理远 ） 距离配准时 （ 厂 ）可理解为 ， ）垒， ０＋ （ （ 变量 １有相似 的解释 ， １ ， 但序列通 常总是从 ０频率开 始。 因此 ， Ｕ值序列为 ０， ，／ ， ． （ ）理解为 △ ２ｔ …． ，Ｆ “ ｕ
ｈ ｙ ＝ ｇ Ｙｚ ／（ ，） （ ，） （ ，） ｉｙｚ （） ４
Ｍ ＝ Ｆ ｌ（ ／ｎ １—
Ｐ
ｑ．， ） （ ，， ， ）
（） ２ （）Biblioteka ３ Ｊ＝２ Ｆ＝
。 ｇ（ ， ，） Ｉ ｊｓｈ ｃ ） （ｊｓｈ ｃ ／ｎ （ ，，） ｇ
在上述表达 式 中， 代表 图像质 量 像素 数 目，（ ， ，） ｇ ｈ ｃ 代表 图像无用像素 的数量信息 。 表整合 图像 中的信息集 Ｆ代
ｃ ｍｐ ｎ ａ ｅ ｔ ｅ ｌｓ ．Ｔ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｉ ｒ ｖ ｄ ｍｅｈ ｄ ｃ ｎ ｇ ｅ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｃａ ｉ ｆｔ ｅ ｏ ｅ ｓ ｔ ｈ ｏ ｔ ｈ ｘ ｅ ｍｅ ｔｌｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｏ ａ ｒ ａｌ ｉ ｒ ｖ ｈ ｌｒ ｙ ｏ ｉ ｓ ｙ ｔ ｈ ｌｗ ｕ ｌ ｙ ｉ ｇ ． ｏ ｑ ａｉ ｔ ｍａ ｅ ＫＥＹＷ ＯＲＤＳ： ｉｅ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ａ ｇ ｒ ｈ ；Ｆ ｚ ｙ ｉ ｇ ；Ｆ ｌ ｒ ｇ ｉ ｔｒ ｏ ａｉｎ Ｐ ｘ ｌｃ ｍｐ ｎ ａ ｉ ｌ ｏ ｔ ｍ ｏ ｉ ｕ ｚ ｍａ ｅ ｉ ｅ ｉ ｅ ｌｔｏ ｔ ｎ ｎ ｐ
来源 。在人工 智 能 ， 图像 处理 等 多学 科 领域 有着 巨大 的应
用， 由于受到采集环 境 的限制 ， 图像采 集 的质量 受到 环境 的 较大影响 ｌ 。在进行应用 之前 必须满 足一定 的清晰 条件 。 】 ］ 图像处理技术 广泛应 用在 火灾 监测 、 防洪抗 震 、 地理 信息 系 统等方面 。因为其 在众 多领域 的广泛 应用 ． 这些方 法包括小 波变换 、 里叶变换等 。 傅 因为图像处理 算法应用 广泛 ． 以成 所 为众多学者研究 的热门学科 ＿ 。 ３ “］
图像 采集是 为 了获 取分辨率 和光谱 不 同的多幅图像像 素特征 ， 可以从 中得到每幅图像 的相关 信息 。随着图像处
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收稿 Ｅ期 ：０ １ ０ ０ 修 回 日期 ：０ １ １ — ３ ｌ ２ １ —１— ３ ２ １ — １ ０
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理技术 的不 断发 展 ． 于获 取 图像清 晰度 的要求 也不 断 提 对
ｇｒｈ ａｅ ｎｐｘｌｉｅ ｇｓ ａｏ ｅｔ ｈ ａｅ．ｔｅｉ ｅ ｏ ｔ ｎｍ ｔｏ ａ・ｓｄｉ ａｊｃｎ ｉ ｌ ｔ ｏｉ ｍ ｂｓｄｏ ｉ ｌｒ ｅｉｒｔ ｎｔ ｔ ａ ｔｅｉ ｇｓ ｈ ｔｒ ｌ ｉ ｅ ｄｗ ｓ ｅ ｄａｅｔ ｘ ｓ ｏ ｔ ｅ ｆｔ ｒ ｔ ｉ ｏ ｒ ｍ ｎ ｐ ａｏ ｈ ｕ ｎ ｐ ｅ
行 过滤配准插值计算 ， 选取 图像 的关 键细节特点 ， 迭代插值 ， 补偿 由于图像采集环境的限制 ， 像素被 大量破坏或 丢失 导致
的像 素残 缺 、 完整像 素数量 不足 的缺 陷 ， 解决 了对 图像进 行 像 素缺陷导致图像质量下降的问题 ， 提高 了图像处 理后 的清
晰程 度 “ ］
第２卷 第３ ９ 期
文章编号 ：０ ６ ９ ４ （０ ２ ０ — ３３ ０ １０ — ３ ８ ２ １ ） ３ ０ ２ — ４
计
算
机
仿
真
２１年３ ０ ２ 月
基 于 像 素 过 滤 配 准 插 值 的 图像 修 复 算 法研 究
潘 多 刘 循 周 雪梅 。 ，
（ ．四川工商职业技术学院信息工程系 ， １ 四川 都 江堰 ６ １３ ２ 四川大学计算机学院 ， １８ ０；． 四川 成都 ６ ０ ６ １０５）
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