基于正则化方法的图像盲去模糊.docx

唐梦，彭国华，郑红婵(西北工业大学理学院，西安710129)摘要:针对标准化稀疏先验的正则化方法估计复杂模糊核时的不准确性，引入图像的预处理，提出了一种图 像盲去模糊的新方法。该方法将图像盲去模糊分为三个步骤:利用双边滤波器和冲击滤波器对图像进行预处 理，使得图像的噪声降低、边缘突出，有利于模糊核的估计;对预处理后的图像，利用基于标准化稀疏先验的正则 化方法估计模糊核;根据估计出的模糊核利用TV正则化方法对图像进行非盲去卷积。采用快速迭代收缩阈值算法和快速总变分图像复原算法分别求解模糊核估计模型和图像非盲去卷积模型。实验结果表明，针对单幅模 糊图像，该方法可以估计出准确的模糊核，对噪声具有鲁棒性，并且提高了图像复原速度，具有较好的图像恢复效果。关键词:图像去模糊; 正则化方法; 标准化稀疏先验; 模糊核估计; 双边滤波器; 冲击滤波器; TV正则化中图分类号:TP391．41文献标志码:A文章编号:1001-3695(2014)02-0596-04doi:10．3969/j．issn．1001-3695．2014．02．067BlindimagedeblurringbasedonregularizationmethodTANGMeng，PENGGuo-hua，ZHENGHong-chan(SchoolofScience，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710129，China)Abstract:Aimingattheinaccuracyofestimatingthecomplexblurkernel，whichwasbasedontheregularizationmethodoftheimagenormalizedsparseprior，thispaperintroducedtheimagepreprocessingandproposedanovelmethodofblindimage deblurring．Themethoddividedblindimagedeblurringintothreeprocedures．Firstly，itadoptedthebilateralfilterandimpactfiltertopreprocesstheimage．Itcouldstrengthenimageedgeandreducenoise，whichwouldbegoodforestimatingblurker-nel．Then，estimatedblurkernelbasedontheregularizationmethodoftheimagenormalizedsparseprior．Finally，itadoptedTVregularizationmethodinnon-blinddeconvolutionprocessing．Fastiterativeshrinkage-thresholdingalgorithmsolvedthemodelofimageblurkernelestimation，simultaneouslyfasttotalvariationimagerestorationalgorithmsolvednon-blinddeconvo-lutionmode．Experimentalresultsshowthattheproposedmethodisfastandveryrobust，andcanaccuratelyestimatetheblurkernel．Moreover，itcanimprovetherestorationeffectoftheblurimage．Keywords:imagedeblurring;regularizationmethod;normalizedsparseprior;kernelestimation;bilateralfilter;impactfil-ter;TVregularization0引言在采用数码相机获取图像的过程中，由于各种因素，如离焦、衍射、光学系统的像差、成像设备与物体之间的相对运动、随机大气湍流和传感器的噪声等均能造成观察图像的退化。图像非盲去卷积是假设模糊图像和模糊核都已给出，估计清晰图像。在图像的恢复处理中，图像非盲去卷积是一个病态逆问题，常常采用正则化方法建模为如下能量函数最小化模型进行求解:min1‖kf－g‖2+λψ(f)f2图像复原就是对退化图像品质的提升，去除或减轻在获取数字图像过程中发生的图像质量下降，以达到图像在视觉上的改善［1，2］。最典型的退化现象就是模糊和噪声，本文主要讨论模糊图像的复原问题，即去模糊。其中:第一项为数据保真项;第二项为正则项(或称约束项，正则化函数);λ为正则化