Размывание или ухудшение, изображения может быть вызвано многими факторами:
Перемещение во время процесса захвата изображения, камерой или, когда времена с большой выдержкой используются предметом
Расфокусированная оптика, использование широкоугольного объектива, атмосферной турбулентности, или короткая выдержка, которая сокращает количество полученных фотонов
Рассеянное легкое искажение в конфокальной микроскопии
Размытое или ухудшенное изображение может быть приблизительно описано этим уравнением g = Половина + n.
|
g |
Размытое изображение |
|
H |
Оператор искажения, также названный функцией рассеяния точки (PSF). В пространственной области PSF описывает степень, до которой размывается оптическая система (распространяет) точку света. PSF является обратным преобразованием Фурье оптической передаточной функции (OTF). В частотном диапазоне OTF описывает ответ линейной, инвариантной положением системы к импульсу. OTF является преобразованием Фурье функции рассеяния точки (PSF). Оператор искажения, когда применено операцию свертки с изображением, создает искажение. Искажение, вызванное функцией рассеяния точки, является всего одним типом искажения. |
|
f | Исходное истинное изображение Примечание Изображение f действительно не существует. Это изображение представляет то, что вы имели бы, если бы у вас были совершенные условия получения изображений. |
|
n |
Аддитивный шум, введенный во время получения изображений, которое повреждает изображение |
На основе этой модели основная задача deblurring состоит в том, чтобы развернуть размытое изображение с PSF, который точно описывает искажение. Развертка является процессом инвертирования эффекта свертки.
Примечание
Качество изображения deblurred в основном определяется знанием PSF.
Чтобы проиллюстрировать, этот пример берет ясное изображение и сознательно размывает его путем свертки к нему с PSF. Пример использует fspecial функция, чтобы создать PSF, который симулирует размытость изображения движущегося объекта, задавая длину размытости в пикселях, (LEN=31), и угол размытости в градусах (THETA=11). Если PSF создается, пример использует imfilter функция, чтобы применить операцию свертки к PSF с оригинальным изображением, I, создать размытое изображение, Blurred. Чтобы видеть, как deblurring является реверсом этого процесса, с помощью тех же изображений, см., что Изображения Deblur Используют Винеровский Фильтр.
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');
Тулбокс включает четыре функции deblurring, перечисленные здесь в порядке сложности. Все функции принимают PSF и размытое изображение в качестве их первичных аргументов.
Реализует решение методом наименьших квадратов. Необходимо предоставить некоторую информацию о шуме, чтобы уменьшать возможное шумовое усиление во время deblurring. См., что Изображения Deblur Используют Винеровский Фильтр для получения дополнительной информации. | |
Реализует решение для метода наименьших квадратов с ограничениями, куда можно поместить ограничения на выходное изображение (требование гладкости является значением по умолчанию). Необходимо предоставить некоторую информацию о шуме, чтобы уменьшать возможное шумовое усиление во время deblurring. См., что Изображения Deblur Используют Упорядоченный Фильтр для получения дополнительной информации. | |
|
Реализует ускоренный, ослабленный алгоритм Люси-Ричардсона. Эта функция выполняет несколько итераций, с помощью методов оптимизации и статистики Пуассона. Вы не должны предоставлять информацию об аддитивном шуме в поврежденном изображении. Смотрите Адаптируют Развертку Люси-Ричардсона к Различным Искажениям изображения для получения дополнительной информации. | |
Реализует слепой алгоритм развертки, который выполняет deblurring без ведома PSF. Вы передаете в качестве аргумента свое исходное предположение в PSF. |
При использовании функций deblurring отметьте следующее:
Deblurring является итеративным процессом. Вы можете должны быть повторить deblurring процесс многократно, варьируясь параметры, которые вы задаете к функциям deblurring с каждой итерацией, пока вы не достигаете изображения, которое, на основе пределов вашей информации, является наилучшим приближением исходной сцены. По пути необходимо сделать многочисленные суждения о том, являются ли недавно открытыми функциями в изображении функции исходной сцены или просто артефактов deblurring процесса.
Чтобы постараться не "звонить" в изображении deblurred, можно использовать edgetaper функция, чтобы предварительно обработать ваше изображение прежде, чем передать его функциям deblurring. Смотрите Стараются не Звенеть в Изображениях Deblurred для получения дополнительной информации.
Для получения информации о создании ваших собственных функций deblurring смотрите, Создают Ваши Собственные Функции Deblurring.
