Растирание изображений
Размытие или деградация изображения могут быть вызваны многими факторами:
Движение в процессе захвата изображения, камерой или, когда используется длительное время экспозиции, объектом
Неориентированная оптика, использование широкоугольного объектива, турбулентность в атмосфере или короткое время экспозиции, что уменьшает количество захваченных фотонов
Искажение рассеянного света в конфокальной микроскопии
Размытое или деградированное изображение может быть приблизительно описано этим уравнением g = Hf + n.
|
g |
Размытое изображение |
|
H |
Оператор искажения, также названный функцией расширения точек (PSF). В пространственной области PSF описывает степень, до которой оптическая система размывает (расширяет) точку света. PSF является обратным преобразованием Фурье оптической передаточной функции (OTF). В частотный диапазон OTF описывает ответ линейной, инвариантной положения системы на импульс. OTF является преобразованием Фурье функции расширения точек (PSF). Оператор искажения, при свертке с изображением, создает искажение. Искажение, вызванное функцией расширения точек, является всего лишь одним типом искажения. |
|
f | Оригинальное истинное изображение Примечание Изображение f на самом деле не существует. Это изображение представляет то, что вы имели бы, если бы у вас были идеальные условия для получения изображений. |
|
n |
Аддитивный шум, введенный во время получения изображения, который повреждает изображение |
Основываясь на этой модели, фундаментальная задача щебета состоит в том, чтобы деконвольвировать размытое изображение с PSF, который точно описывает искажение. Деконволюция - это процесс обращения вспять эффекта свертки.
Примечание
Качество снятого изображения в основном определяется знанием PSF.
Чтобы проиллюстрировать, этот пример принимает четкое изображение и намеренно размывает его, свертывая его с PSF. В примере используется fspecial функция для создания PSF, которая моделирует размытие движения, задавая длину размытия в пикселях, (LEN=31), и угол размытия в степенях (THETA=11). После создания PSF в примере используется imfilter функция для свертки PSF с оригинальным изображением, I, чтобы создать размытое изображение, Blurred. Чтобы увидеть, как отлаживание является противоположным этому процессу, используя те же изображения, смотрите Deblur Изображения с использованием фильтра Винера.
I = imread('peppers.png'); I = I(60+[1:256],222+[1:256],:); % crop the image figure; imshow(I); title('Original Image');
LEN = 31; THETA = 11; PSF = fspecial('motion',LEN,THETA); % create PSF Blurred = imfilter(I,PSF,'circular','conv'); figure; imshow(Blurred); title('Blurred Image');
Функции щебня
Тулбокс включает четыре функции окрашивания, перечисленные здесь в порядке сложности. Все функции принимают PSF и размытое изображение в качестве своих основных аргументов.
Реализует решение методом наименьших квадратов. Вы должны предоставить некоторую информацию о шуме, чтобы уменьшить возможное усиление шума во время удаления осадка. Дополнительные сведения см. в разделе Изображения Deblur, использующие фильтр Wiener. | |
Реализует метод наименьших квадратов с ограничениями решение, где можно наложить ограничения на выходное изображение (требование сглаживания по умолчанию). Вы должны предоставить некоторую информацию о шуме, чтобы уменьшить возможное усиление шума во время удаления осадка. Дополнительные сведения см. в разделе Изображения Deblur с использованием регуляризованного фильтра. | |
|
Реализует ускоренный, демпфированный алгоритм Люси-Ричардсона. Эта функция выполняет несколько итераций, используя методы оптимизации и статистику Пуассона. Вам не нужно предоставлять информацию о аддитивном шуме в испорченном изображении. Для получения дополнительной информации см. раздел «Адаптация деконволюции Люси-Ричардсон для различных искажений изображений». | |
Реализует алгоритм слепой деконволюции, который выполняет окрашивание без ведома PSF. Вы передаете как аргумент свое начальное предположение в PSF. The |
При использовании функций отладки обратите внимание на следующее:
Деблёрринг является итеративным процессом. Возможно, вам потребуется повторить процесс деблёрринга несколько раз, изменяя параметры, заданные для функций деблёрринга с каждой итерацией, пока вы не достигнете изображения, которое, основываясь на пределах вашей информации, является лучшим приближением исходной сцены. Попутно необходимо высказать многочисленные суждения о том, являются ли вновь обнаруженные на изображении функции функциями исходной сцены или просто программные продукты процесса растаможивания.
Чтобы избежать «звонка» в окрашенном изображении, можно использовать
edgetaperфункция для предварительной обработки вашего изображения перед передачей его в функции щебета. Для получения дополнительной информации см. раздел «Избегать звонков в Deblurred Изображений».Для получения информации о создании собственных функций деблёрринга, смотрите, Создают свои собственные функции деблёрринга.