图像复原数字图像处理.ppt

若冲激响应不是理想的，因而造成图像模糊。01通常把成像系统考虑成为线性位移不变系统，即02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01傅氏变换02三、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,样本数分别为A及B,即f(x)x=0,1,---,A-1h(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)周期性地延拓成也即logofe(x)、he(x)均是长度为M的周期性离散函数，其卷积为ge(x)也是长度为M的周期性离散函数。若把fe(x)、ge(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。推广到二维空间01f(x,y)、h(x,y)均匀采样，样本数分别为A*B，C*D。周期性地延拓成M*N样本02则循环卷积为H是分块循环矩阵。矩阵形式:第5章图像复原1图像退化机理2连续图像退化的数学模型4图像复原的方法图像的频域复原法3离散图像退化的数学模型什么是图像的退化01图像退化原因02图像退化的处理方法03什么是图像复原04图像增强和图像复原的区别05一、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。1.什么是图像退化成像系统镜头聚焦不准产生的散焦；01相机与景物之间的相对运动；02成像系统存在的各种非线性因素以及系统本身的性能；03射线辐射大气湍流等因素造成的照片畸变；04成像系统的像差、畸变、有限带宽等；05底片感光图像显示时会造成记录显示失真；06成像系统中存在的各种随机噪声；072.图像退化原因无论是由光学、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。01什么是图像复原02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。0301弄清退化原因02建立退化模型03反向推演04恢复图像图像复原的一般过程不同点：5.图像增强和图像复原的区别不同点：（1）图像恢复是利用退化过程的先验知识，来建立图像的退化模型，再采用与退化相反的过程来恢复图像，而图像增强一般无需对图像降质过程建立模型。（2)图像恢复是针对图像整体，以改善图像的整体质量。而图像增强是针对图像的局部，以改善图像的局部特性，如图像的平滑和锐化。（3）图像恢复主要是利用图像退化过程来恢复图像的本来面目，它是一个客观过程，最终的结果必须有一个客观的评价准则；而图像增强主要是用各种技术来改善图像的视觉效果，以适应人的心理、生理需要，而不考虑处理后的图像是否与原图像相符，也就很少涉及统一的客观评价准则。相同点：图像增强与图像恢复都是改善给定图像的质量。复习系统的描述点源的概念事实上，一幅图像可以看成由无穷多极小的像素所组成，每一个像素都可以看作为一个点源成像，因此，一幅图像也可以看成由无穷多点源形成的。它的一个重要特性就是采样特性。即当α=β=0时且满足在数学上，点源可以用狄拉克δ函数来表示。二维δ函数可定义为1用卷积符号*表示为3二维线性位移不变系统2因此还有4如果对二维函数施加运算T[·]，满足56它的另一个重要特性就是位移性。则称该运算为二维线性运算。由它描述的系统，称为二维线性系统。当输入为单位脉冲δ(x，y)时，系统的输出便称为脉冲响应，用h(x，y)表示。在图像处理中，它便是对点源的响应，称为点扩散函数。用图表示为当输入的单位脉冲函数延迟了α、β单位，即当输入为δ（x–α，y