数字图像复原技术中运动模糊图像相关问题研究
如何应对视频编码中的运动模糊问题(五)
在当前数字媒体的高速发展和广泛应用中，视频编码技术起到了至关重要的作用。
然而，随着分辨率的不断提高和传输速度的增加，人们对高质量视频的需求也越来越高。
而在视频编码中，运动模糊问题是一直困扰着我们的难题。
本文将从原因分析和应对措施两方面来探讨如何应对视频编码中的运动模糊问题。
一、影响视频编码中运动模糊问题的原因分析在视频编码中，运动模糊问题的出现主要是由于以下几个方面原因引起的。
1. 运动速度较快：当物体在视频中运动速度较快时，由于相邻画面之间的时间间隔短，导致物体的每一帧图像之间存在差异，产生运动模糊。
2. 相机晃动或抖动：如果在拍摄视频的过程中，相机发生晃动或抖动，那么拍摄到的视频画面就会产生模糊，因为摄像机无法跟随物体的运动。
3. 编码算法的限制：由于视频编码算法的限制，对于动态画面的编码处理可能造成运动模糊。
而且，在参数设置不合理的情况下，编码器可能丢失某些细节，进一步加剧运动模糊。
二、如何应对视频编码中的运动模糊问题那么，如何应对视频编码中的运动模糊问题呢？针对以上原因，我们可以采取以下一些方法来解决。
1. 提高帧率：一个常见的方法是提高视频的帧率。
较高的帧率可以提供更多的帧图像用于展示物体的运动轨迹，从而减少运动模糊的出现。
因此，在进行视频编码时，选择较高的帧率是减少运动模糊的有效手段。
2. 使用防抖功能：如果在拍摄视频时使用了功能强大的相机或摄像机，那么其内置的防抖功能可能会帮助我们减少视频画面的模糊。
这项技术通过传感器或镜头的移动来抵消相机的晃动或抖动，从而提供清晰度更高的画面。
3. 优化编码算法：为了应对编码算法的限制，我们可以采取一些优化措施。
在参数设置方面，合理地调整并优化编码器的参数是非常重要的。
此外，还可以采用更高效的编码算法，比如基于运动补偿的编码算法，该算法可以更好地处理视频中物体的运动，减少运动模糊的出现。
4. 增加视频码率：在视频编码中，码率表示单位时间内传输的数据量。
基于Z1正则化的匀速运动模糊图像复原
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ 一 Ｏ ４ — ２ ３
１ ． ２ 匀 速 运 动 模 糊 图像 退 化 模 型
运动 模糊 ， 是 图像 退 化 的 一 个 主要 形 式 ， 是 由 于
基 金 项 目： 国 家 自然 科 学 基 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ （ ６ １ １ ０ ２ １ ３ ５ ）
最优滤波 器 ， 对 于其 他 图像 则 不一 定 能达 到较 好 效 果．
１ 模糊 图像 退 化 模 型
１ ． １ 一 般 退 化 模 型
一
般退 化 过 程 可 以建 模 为 一 个 退 化 函 数 和 一 个
（ １ ）
加性 噪声项 的级联 Ｉ 】 ］ ， 其退 化模 型可 以表 示为 ：
Ｙ — Ｈｘ ＋ ｎ，
其中， Ｙ ， Ｅ Ｒ 分 别 为 模糊 图像 和原 图像 ， Ｈ∈
是退 化过程 的表 示矩 阵 ， ｎ∈Ｒ 为 退 化 过程 中的 加性 噪声 ． 不考 虑加 性噪 声时 ， 退化 模 型可简 化为 ：
ｙ — Ｈｘ． （ ２ ）
Ｈｕ ｎ ｔ 和Ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｗｓ Ｊ 对 逆滤 波 、 维 纳滤 波 进行 了对 比研 究， 并提 出了约束 最小 二乘 滤 波方法 ， 这是 一 种基 于 线 性 表达的恢复 方法 ， 对各种退化 图像的恢 复具有 较好 的
Ｊ ａ ｎ ．２ ０ １ ４
基 于 １ 正 则化 的 匀速 运 动 模 糊 图像 复原
洪 景 新 ， 陈 栩
（ 厦ｆ － ｉ 大学信息科学与技术学 院， 福建 厦 门 ３ ６ １ ０ ０ ５ ）
摘要 ： 匀速运动模糊作为运动模糊 中最基本 的模式 ， 在图像复原 中一直都倍受关 注 ， 其 研究 成果被广 泛应用 于其他 图
顺序结构的运动模糊图像复原技术综述
ｂ ｌ ｕ ｒ ’ Ｓ ｅ ｓ ｓ ｅ ｎ ｃ ｅ ｎｄ ａ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｐ ｔ ｏ ｆ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｌ ｕ ｒ ｒ ｅ ｄ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｂ ｙ ｔ ｗｏ ｐ ａ ｒ ｔ ｓ ｏ ｆ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｉｎ ｒ ｇ ．Ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｒ ｓ ｔ ｐ ａ ｒ ｔ ｄ ｅ ｓ ｃ ｉ ｒ ｂ ｅ ｄ ｉ ｍａ ｇ ｅ
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｏ ｆ ｍ ｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｌ ｕ ｒ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ｆ ｏ ｒ ｉ ｍａ ｇ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ｍ ｏ ｖ ｅ ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｌ ｕ ｒ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ａ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｍ ａ ｇ ｅ
ＣＨＥＮＧ Ｓ ｈ ｕ ，ＺＨＡＯ Ｚ ｈ ｉ ｇ ａ ｎｇ ， ＬＹＵ Ｈｕ ｉ ｘ ｉ ａ ｎ ， ＰＡＮ Ｚ ｈｅ ｎｋ ｕａ ｎ ，ＨＡＯ Ｘｉ ｎ ｘ ｉ ｎ。 （ １ ．Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＩ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ，Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ ２ ６ ６ ０ ７ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｃ ｏ Ｕ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＡ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｑｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ ２ ６ ６ ０ ７ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ．Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ ２ ６ ６ ０ ０ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ａ） ｎ
一种基于Hough变换的运动模糊图像复原方法
２ 期 ８
张变莲 ： 一种基于 Ｈｏｇ ｕ ｈ变换的运动模 糊图像复原方法
在任 意方 向 Ｏ的移 动 ｄ的运动模 糊都 可 以认 为是该 ／ 方 向上 的水 平运 动 。其 Ｐ Ｆ函数 可 以简化 为 Ｓ
ｒ
采用 小波 阈值 法 去 除退 化 中叠 加 的 噪声 ， 验 试
结果 如 图 ３所示 。
关 计算 模糊 的长 度 ， 后根 据维 纳滤 波来 复原 图像 。 最
ｌ 运动模糊
运 动模 糊是 一种 图像 退 化 ， 由于 相 对运 动 而 引
学 图像 、 工业控 制 的零 件 加 工 等领 域 具 有 重 要 的作
用 和广 阔的应 用前景 。
起 。其 退化 模型 可用式 （ ） 示 。 １表
ｒ
０， Ｙ≠ ０，一 ∞ ≤ ≤ ∞
，
ｙ ｌ，０≤ ｄ ｛ ｕ ≤ Ｙ ’ — ：０ １ ， ｕ
（ ３ ）
图 ３ 去噪图像
２ 去除噪声
因为退化 图像 叠 加 了 噪声 ， 以必 须 对 退 化 图 所
像进 行去 噪处 理 。 图像 去 噪 既可 以在 时 域 内 ， 可 也 以在 频域 内【 进行 。传 统 的去 噪方 法 是 将 信 号 通 ６ 过一个 低 通 或 带 通 滤 波 器 ； 缺 点 是 在 去 噪 的 同 其 时 ， 会模糊 了信 号 。小 波 去 噪利 用 了不 同 中心频 也 率 的带 通滤 波器 对 信号 滤 波 ， 主要 反 映 噪 声频 率 把
运动 模糊 图像 的 恢 复 的 方 法 主要 有 点 扩 散 函 数（Ｓ ） 、 Ｐ Ｆ 法 差分 投影 法 、 边 函数 法 、 刃 盲解 卷 积 法 、 状态 空间法 等 等… ， 中最 为 常用 的 方法 是 以点 扩 其 散 函数 已知 为 前 提 的 ｌ 。但 实 际 应 用 中 ，Ｓ ２ ｊ Ｐ Ｆ通 常
匀速直线运动模糊图像复原的改进算法
像 恢 复 过 程 中 的重 要 步 骤 。
２ 点 扩 散 函 数 的 确 定
对 于 匀 速 直 线 运 动 模 糊 图 像 ， 点 扩 展 函数 可 描 述 为 ： 其
。
＝
３２ 基 于 微 分 图 像 的 自相 关 函数 鉴 别 模 糊 尺 度 ．
模 糊 带 内相 近 的像 素 点 灰 度 值 形 成 了低 频 区域 ．所 以模 糊 像 素 轨 迹 内部 的像 素 值 更 加 相 关 。而 求 沿 运 动 方 向微 分 后
１ － ４５
目标是寻找 一个 估计值 使得误差 函数 ｅ ＝ （ ）最 小 。 ２ ｆ一 ｝
该 表 达 式在 频 域 表 示 为 ：
作 者 简 介 ： 永 存 （ ９ ７ ） 女 ， 南 太 康 人 ， 士研 究 生 。研 究 方 向 ： 闰 １８ 一 ， 河 硕 图像 处 理 。
图 １ 模 糊 图像 的 一般 退 化模 型及 复 原 处 理 模 型
Ｆｉ ．１ Ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｆｂ ｕ ｒ ｄ ｉ ｇ ｓ ｄ ｔ ｒｏ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｒ ｓｏ ａｉ ｎ ｇ ｈ ｄ ｌｏ ｌ ｒ ｅ ｍａ ｅ ｅ ｅｉ ｒ ｔｏ ｎ ｅ ｔ ｒ ｔ ｏ
运 动 模 糊 图像 是 由 于摄 像 设 备 和 对 象 在 曝 光 瞬 间存 在 相 对 运 动 而 形 成 的 ， 动模 糊 恢 复 就 是 利 用 运 动 模 糊 退 化 的 运 某 种 先 验 知 识 来 重 建 或 恢 复 原 有 图像 ． 是 图 像 恢 复 中 的 重 它 要 课 题 之 一 ， 广 泛 应 用 于 天 文 、 通 、 学 图 像 、 事 及 公 可 交 医 军 安 刑 侦 等 领 域 。运 动 模 糊 图像 的 复 原 是 图像 复 原 中较 常 见 和 较 难 的 一 类 ， 是 目前 的研 究 热 点 之 一 。任 何 变 速 的 、 直 线 也 非 运 动 在 某 些 条 件 下 可 以 被 分 解 为 分 段 匀 速 直 线 运 动 ． 此 匀 因 速 直 线 运 动 模 糊 复 原 问 题 具 有 一 般 性 和 普 遍 性 。 类 图像 复 此 原 的 关 键 在 于点 扩 散 函 数 的 确 定 ， 实 际 中 造 成 图 像 模 糊 的 在 原 因往往是未知 的 。 因此 运 动 参 数 的 精 确 估 计 是 复 原 此 类 图 像 的 关 键 和 前 提 ， 者 们 也 提 出 了 一 些 方 法 。 ： ａｎ ｎ等 【 学 如 Ｃ ｎｏ ｌ Ｊ 利 用 匀 速 直 线 运 动 模 糊 图 像 的 方 向 与 其 频 域 上 的 零 值 条 纹 方 向 垂 直 这 一 特 点 ，估 计 出运 动 方 向 和 点 扩 散 函数 尺 度 ； 陈 前 荣 等 闼 用 方 向微 分 的 特 点 以及 双 线 性 插 值 的方 法 自动 鉴 利 别 运 动 模 糊 方 向 ； 卫 国 等 网 理 论 上 分 析 了模 糊 距 离 的 频 贺 从 谱 特 点 ， 对 模 糊 尺 度 提 出 了 精 确 估 计 的 方 法 ， 没 有 涉 及 并 但
水平运动模糊图像模糊像素判断算法的应用
峰 向 下 ） 对 乘 分 布 在 零 频 尖 峰 两 侧 ， 相 关 峰 问 的 距 离 等 于 运 此 运 动 模糊 点扩 散 函 数 为 ， 两
ｄ ＝＝
２
＝ １ ３
即 鉴 别 出 此 图 的运 动 模 糊参 数 为 ３ １
４ 结语 ．
水 平 方 向运 动模 糊 车 牌 复 原 中 的一 个 关 键 技 术 就 是运 动模
这 里 ｆ ０， 一 ； ＾ － ） 一 ，１＾ 一 ＝ ，一 １ １ ｊ＝ １ … １ ， ． １ ， ０．
步骤 ３ ：
＾一 ，Ｉ
ＳＡ） ∑ ｏ ｊ＝ ￣
ｉ Ｏ －
２张远鹏。 ． 董海， 文灵． 周 计算机 图像处理技术基础 ［ ． Ｍ】 北京 ： 北京大 学出
版 社 ． ９ ６ １９ ．
于车牌识别中。
参 考 文 献：
１王旭辉， ． 郭光亚． 二维 匀速运动模糊 图像恢 复问题的研究ｏ． 】 计算机应
用 ．００．２ （Ｏ ： － ８ ２ ０ ２０ １ ）１ ２ ． 』
ｓｉ） ： ｋ ，十 ） （ ＝ ｐ（ ）（七 ， ‘ ｆ ｐｆ ，
ｋ＝ ’ Ｏ 。 一
Ｐ（ Ｊ ＝ （． ，） ｐ ｆ， ｆ ，）
Ｚ
ｌ１ 一】
糊 像 素 的判 断问 题 ．论 文 中就 是 根 据 水 平 方 向 自相 关 原 理 和 由
步 骤 ２ 计 算 水 平 方 向 Ｐ 车牌 的 自相 关 函数 ： ，
Ｍ
．。 一
－
Ｉ
此 得 出 的共 轭 曲线 来 判 断 出匀 速 运 动 模 糊 图 像 的 运 动 模糊 像 素 个 数 。 通 过 一个 具体 的实 验 进 行 了说 明 ， 算 法 能 更 好 的应 用 并 此
复合帧运动模糊图像复原方法研究
ｅ ｔ ｔ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌｃ — ｔ ｈ ｎ ｌ ｒｔ ｍ； ｃ ｄ ｔ ｅＷ ｉ ｎ ｒｆｌ ｒｎ ｓａ ｐ ｉ ｄ ｔ ｅ ｖ ｔｏ ｌ ｒｉ ａ ｈ ｓ ｂ ｆｅ ｄ Ｆｉ ａ ｌ ｔ ｒ ｕ ｈ ｓ ｉ ｉ ａ ｅ ｎ ａ ｂ ｏ ｋ ｍａ ｃ ｉ ｇ ａｇｏ ｈ Ｓｅ ｏｎ ， ｈ ｅ ｅ ｔｉ ｇ ｉ ｐ ｌｅ ｒ ｍｏ ｅｔ ｍｏ ｉ ｎ ｂ ｕ ｅ ｃ ｕ — ｌ ； ｎ ｌｙ ｈ ｏ ｇ ｍａ ｏ ｉ ｉ ｅ ｏ ｈｅ ｎ ｉ
２（ ｏ１－ １７ 文献标识 Ａ ８ｏ６ 》＿ ８— ３ ２ ） ０ 码：
中圈分类号： Ｐ９－ Ｔ３ｌ ｌ ４
复合 帧运 动 模 糊 图像 复原 方 法研 究
盂庆精 ，周荣彪
（ 天津大学 电气与 自动化工程学院 ，天津 ３０ ７ ） ００ ２
奠
要： 对复合帧 图像运动模糊 的复原 问题进行 了较为系统的研究。利 用块 匹配算法估计场间 的位移矢量 即模 糊范围和模糊 方向以消除 边缘 “ 阶梯效应” 采 用维纳滤波方法对场 内的运动模糊 图像进行 了复原 ； ； 经对一 个 Ｃ Ｄ照相机以不同的相对 运动速 度在 不同的距离对一 Ｃ
。
ｒ ｓｏ ｎ ｈ ｌ ｒ ｅ ｍａ ｅ ａ ｔ ｒ ｄ ｂ ｅ ａ ｉ ｅ பைடு நூலகம்ｎ ａ ｔｏ ｔ ｄｆｅ ｅ ｔｓ ｅ ｎ ｓａ ｃ ｅｗｅ ｎ ａｃ ｍｅａａ ｄ ａｄ ｏｐｌｔ ｕ ｔｄ ｉ ｅ ｔ ｒ ｇ ｔ ｅ ｂ ｕ ｒ ｄ ｉ ｇ ｓ ｃ ｐ ｕ ｅ ｙ ｒ ｌｔｖ ｉ ｅ ｒ ｍｏ ｉ ｎ ｗｉ ｉ ｈ ｉ ｒｎ ｐ ｄ ａ ｄ ｄｉｔｎ ｅｂ ｔ ｅ ａ ｒ ｎ ｏ ｒ ａｅｍｏ ｎｅ ｎａ ｅ
．
ｖ ｈ ｃ ｅ ｔ ｅｍｅ ｈ ｄ ｉ ａ ｉ ａｅ ｅ ｉ ｌ ， ｈ ｔ ｏ ｓｖ ｌｄ ｔ ｄ．
数字媒体下的图像修复与复原技术
数字媒体下的图像修复与复原技术数字媒体技术的发展带来了我们在生活中各种便利，其中最为突出的就是数字图像的广泛应用。
但是，每个人都知道数字图像处理是一门复杂的学科，其中最基础的就是图像修复与复原技术，本篇文章将讨论数字媒体下的图像修复与复原技术领域。
1. 什么是图像修复与复原技术图像修复与复原技术是一项旨在消除图像中噪声、去除缺陷、恢复丢失的信息和恢复美观度的技术，其意义非常重大，是现实生活中数字图像处理领域的一个重要子领域。
它主要由两种方法来实现，一种是图像修复，另一种是图像复原。
图像修复指的是降噪、消除部分缺陷和修补损坏部分等，主要通过一些数学算法对图像进行修复，从而达到除噪、减模糊等一系列的图像修复技术。
而图像复原的目的是在尽可能不破坏原有的信息的前提下，对已失去信息，降低了分辨率的图像进行纠正，恢复出较优的清晰度和细节等特征。
2. 数字媒体下图像修复技术随着数字媒体技术的发展，各种图像处理软件也应运而生，图像修复的一系列数字算法也不断涌现。
目前，数字媒体技术已经成为实现图像修复技术的主要手段。
可以说，在数字媒体下，图像修复和复原技术的应用范围更加广泛，在各行各业都有不同程度的应用。
目前，图像修复方面主要采用的技术有：基于复制法的修补算法、基于边缘信息的修复算法、基于局部纹理的修复算法、基于全局优化的修复算法等。
特别是在数字艺术领域，如数字合成、数字雕塑等方面，图像修复技术有着广泛的应用。
通过图像的去噪、变形、合成等技术，不仅能够恢复出清晰的图像，还能够创造出惊人的视觉效果，使人眼花缭乱。
3. 数字媒体下图像复原技术数字媒体下图像复原技术的发展走向更加精细化，主要应用于科学、文化遗产、卫星图片、草图和纪实摄影等方面。
其主要原理是利用图像特征和图像域提取方法，以及评估算法和估计方法，在更小的误差率下，实现图像单调和噪声改善和估计。
在图像复原技术中，噪声估计和去噪是最重要的关键点，目前有多种数字去噪算法可供使用。
二维运动模糊图像的处理
二维运动模糊图像的处理作者：鲍家耀潘铭烁马卓航来源：《科技视界》2019年第14期【摘要】摄像机拍摄运动物体得到的照片往往是模糊的，这严重影响了图片的美观效果。
为了能把模糊的图片变清晰，本文把二维运动模糊图作为研究对象，首先利用二值法进行灰度处理使其变成一个二维图像，去噪处理后估计模糊图像的角度和长度，并得到对应的点扩散函数，由此建立水平方向的匀速直线运动模糊的数学退化模型。
最后得到简单的运动模糊图像清晰化处理的方法。
【关键词】点扩散函数;维纳滤波模型;Radon变换;频谱估计法中图分类号： S435.132;TP391.41 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）14-0096-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.14.045【Abstract】The motion picture taken by the camera is often blurred，which seriously affects the aesthetic effect of the picture.To become clear， fuzzy picture in this paper，the two-dimensional motion blur figure as the research object， first using the method of binary gray processing to make it into a 2 d image，after denoising processing Angle and length to estimate the blurred image，and get the corresponding point spread function（PSF），thus building horizontal degradation model of uniform linear motion blur.Finally，a simple method of motion blur image sharpening is obtained.【Key words】Point diffusion function;Wiener filtering;Radon transform;Spectral estimation method生活中，当我们遇到摄像机拍摄运动物体得到的照片是模糊的，或者是在自驾游时想拍摄沿途的风景却往往得不到非常清晰的图片这类问题时，你们有没有思考过它是不是存在一些解决的办法呢？本文针对这类问题给出了一定意义上的解答。
图像复原
图像复原1.背景介绍图像复原是图像处理的一个重要课题。
图像复原也称图像恢复，是图像处理的一个技术。
它主要目的是改善给定的图像质量。
当给定一幅退化了的或是受到噪声污染的图像后，利用退化现象的某种先验知识来重建或恢复原有图像是复原处理的基本过程。
可能的退化有光学系统中的衍射，传感器非线性畸变，光学系统的像差，摄影胶片的非线性，打气湍流的扰动效应，图像运动造成的模糊及集合畸变等等。
噪声干扰可以有电子成像系统传感器、信号传输过程或者是胶片颗粒性造成。
各种退化图像的复原可归结为一种过程，具体地说就是把退化模型化，并且采用相反的过程进行处理，以便恢复出原图像。
文章介绍图像退化的原因，直方图均衡化及几种常见的图像滤波复原技术，以及用MATLAB实现图像复原的方法。
2.实验工具及其介绍2.1实验工具MATLAB R2016a2.2工具介绍MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的，因此语法特征与C++语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。
使之更利于非计算机专业的科技人员使用。
而且这种语言可移植性好、可拓展性极强。
MATLAB具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。
高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。
新版本的MATLAB对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能（例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等）方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等），MATLAB 同样表现了出色的处理能力。
同时对一些特殊的可视化要求，例如图形对话等，MATLAB也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求。
3.图像复原法3.1含义图像复原也称图像恢复，是图像处理中的一大类技术。
所谓图像复原，是指去除或减在获取数字图像过程中发生的图像质量下降（退化）这些退化包括由光学系统、运动等等造成图像的模糊，以及源自电路和光度学因素的噪声。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
数字图像复原技术中运动模糊图像相关问题
研究
作者：刘畅
来源：《科技与企业》2012年第24期
【摘 要】随数字图像复原处理技术是当前数字图像处理领域的重要研究课题之一，运动
模糊图像的复原是数字图像复原处理技术中较常见也是较难解决的一类问题。本论文的研究工
作正是围绕运动模糊图像复原技术展开。分析运动模糊图像的成因以及成像过程；建立运动模
糊退化模型；用维纳滤波复原方法对模糊图像进行复原；根据维纳滤波运动模糊图像复原方法
中的不足之处，引入介绍了一种新的方法，降低了原有算法的复杂度，改进了维纳滤波。本文
主要研究了维纳滤波复原方法并对其进行了改进，其他复原方法有待我们进一步研究。
【关键词】数字图像复原处理技术；运动模糊图像复原；维纳滤波复原；改进维纳滤波复
原
图像成像的过程中存在很多的退化源，数字图像在获取、传输和存储过程中受各种原因的
影响，会造成图像质量的退化，典型的表现有图像模糊、失真、有噪声等。运动模糊图像是由
于相机和被拍摄对象之间的相对运动而造成的模糊现象，这一现象在日常生活中经常遇到，因
此运动模糊图像复原技术便成为目前图像复原技术的研究热点之一，运动模糊图像复原是数字
图像处理中的一个重要课题。它研究的主要目的是改善给定的图像质量并尽可能复原图像。图
像复原的目的就是尽可能恢复被退化图像的本来面目。
运动模糊图像的复原方法研究非常具有现实意义。无论在日常生活还是在国防军工领域，
运动造成图像模糊现象普遍存在，这给人们生活和航空侦察等造成很多不便，所以很有必要对
运动模糊图像的恢复做深入研究。在交通系统、刑事取证中图像的关键信息至关重要，但是在
交通、公安、银行、医学、工业监视、军事侦查和日常生活中常常由于摄像设备的光学系统的
失真、调焦不准或相对运动等造成图像的模糊，使得信息的提取变得困难。通过对于运动模糊
图像的复原，使图像变的清晰，便于更好地提取相应信息。因此对于运动模糊图像的复原技术
研究更具有重要的现实意义。
一、图像复原的基本概念
图像复原技术，也称为图像去卷积技术，它是按着图像模糊的反过程进行，其目的是获取
清晰的，未被污染的图像的近似值，从而我们可以使用相关信息来正确解读图像所包含的有效
信息。要想复原图像，其中必须要知道的是模糊是空域不变的还是空域变化的：空域不变意味
着模糊和位置无关。也就是说，一个模糊的物体无论从图像的那个位置看都是一样的。空域变
化意味着模糊和位置有关。也就是说，模糊图像中的物体因位置变化而看起来有所不同。
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
二、维纳滤波图像复原
从噪声中提取信号波形的各种估计方法中，维纳滤波是一种最基本的方法，适用于需要从
噪声中分离出的有用信号是整个信号，而不只是它的几个参量。
设维纳滤波器的输入为含噪声的随机信号。期望输出与实际输出之间的差值为误差，对该
误差求均方，即为均方误差。因此均方误差越小，噪声滤除效果就越好。为使均方误差最小，
关键在于求冲激响应。如果能够满足维纳-霍夫方程，就可使维纳滤波器达到最佳。根据维纳-
霍夫方程，最佳维纳滤波器的冲激响应，完全由输入自相关函数以及输入与期望输出的互相关
函数所决定。
三、改进维纳滤波复原方法
由于维纳滤波复原算法复杂，复原图像的质量并不是十分理想，在这里引入国外学者提出
的改进维纳滤波复原的方法，在保证图像复原质量的同时，可以有效地降低算法处理复杂度；
同时，在相同的算法复杂度的情况下，有效地提高了复原图像的质量。
在一般情况下，我们都会将图像去卷积问题当作整体问题来看待，但是这样的话，其在复
原过程中运算的时间复杂度相当大，同时，对物理硬件的要求也会很高。如果把大的模糊图像
分成若干的大小相同的图像子块进行复原。当然，每个子图像必须比PSF图像大，因为，如果
图像子块小于PSF图像的支撑区间，那么是无法复原图像的，而且，分块越多，引入的外界噪
声也越多，这样，即使算法的性能有所提升，但必定会对复原的图像质量造成一定的影响。同
时，分块不可避免的会引入边界噪声，为了抑制边界噪声对复原质量造成的影响，我们采取了
块部分重叠的方法。
同时为了降低在复原的图像中所产生的振铃效应，我们对图像的边界进行处理。边界处理
通常和子空间迭代法一起使用，为了加快收敛速度，也就是说，为了减少计算一个很好的近似
解的迭代的次数。边界处理通常在解决线性系统的环境中提出来。
我们需要注意截断参数的选取很重要。如果选的太小，迭代结果将受噪声的污染，也不可
能得出正确的解值。如果选的太大，边界处理几乎没有做什么工作，收敛速度没有改进。我们
主要的目标是计算一个比较接近正确解的近似值，当选择近似值时我们应该存储结果；也就是
说，我们应仔细避免参数选的太小
四、实验结果比较分析