第七讲 图像复原PPT讲稿.ppt
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1、第七讲第七讲 图像复原图像复原第1页,共57页,编辑于2022年,星期二本讲主要内容本讲主要内容1.图像退化/复原过程的模型2.噪声模型3.点扩散函数的估计4.逆滤波5.维纳滤波等第2页,共57页,编辑于2022年,星期二1.图像退化及复原模型图像退化及复原模型v 什么是图像退化什么是图像退化图像的质量变坏叫做退化。退化的形式有图像模糊、图像有干扰等v 图像退化的原因图像退化的原因无论是由光学、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、随机大气湍流、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
2、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。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。v 图像退化的处理方法图像退化的处理方法第3页,共57页,编辑于2022年,星期二线性位移不变的图像退化模型线性位移不变的图像退化模型第4页,共57页,编辑于2022年,星期二离散图像退化模型离散图像退化模型对于图像降质过场进行数学建模f(i,j):原始图像y(i,j):降质图像h(i,j;k,l):点扩散函数图像为MN维假设为空间移不变h(i,j;k,l),则:第5页,共57页,编辑于
3、2022年,星期二去卷积复原图像去卷积复原图像第6页,共57页,编辑于2022年,星期二去卷积中的主要问题去卷积中的主要问题 1)确定引起退化的点扩散函数困难。对没有图像的先验知识的复原只能是估计或者是逼近原始图像。如果有足够的先验知识可以确定退化的数学模型,确定相对准确的点扩散函数。2)由于受到噪声影响,是一个病态的积分方程。任何图像复原方法都要要考虑当存在病态时,如何控制噪声对复原结果的干扰。因此一些常用的基本方法都建立在基本假设,或者忽略一些次要问题。第7页,共57页,编辑于2022年,星期二2.噪声模型噪声模型2.1噪声模型2.2空间滤波复原2.3频域滤波消减周期噪声第8页,共57页,
4、编辑于2022年,星期二2.1.12.1.12.1.12.1.1噪声的噪声的噪声的噪声的概率密度函数(概率密度函数(概率密度函数(概率密度函数(PDFPDF)1 1 高斯噪声高斯噪声高斯噪声高斯噪声2 2 瑞利噪声瑞利噪声瑞利噪声瑞利噪声第9页,共57页,编辑于2022年,星期二噪声模型噪声模型 噪声的噪声的噪声的噪声的概率密度函数(概率密度函数(概率密度函数(概率密度函数(PDFPDF)3 3 3 3 伽马伽马伽马伽马噪声噪声噪声噪声4 4 指数指数指数指数噪声噪声噪声噪声a0,b为正整数a0第10页,共57页,编辑于2022年,星期二噪声的噪声的噪声的噪声的概率密度函数(概率密度函数(概率
5、密度函数(概率密度函数(PDFPDF)5 5 5 5 均匀均匀均匀均匀噪声噪声噪声噪声6 6 脉冲(椒盐)脉冲(椒盐)脉冲(椒盐)脉冲(椒盐)噪声噪声噪声噪声第11页,共57页,编辑于2022年,星期二噪声模型(续)第12页,共57页,编辑于2022年,星期二噪声模型(续)第13页,共57页,编辑于2022年,星期二周期噪声周期噪声第14页,共57页,编辑于2022年,星期二噪声参数的估计噪声参数的估计第15页,共57页,编辑于2022年,星期二2.22.2空间滤波复原空间滤波复原均值滤波器均值滤波器均值滤波器均值滤波器 算术均值滤波器算术均值滤波器算术均值滤波器算术均值滤波器几何均值滤波器几
6、何均值滤波器几何均值滤波器几何均值滤波器谐波均值滤波器谐波均值滤波器谐波均值滤波器谐波均值滤波器逆谐波均值滤波器逆谐波均值滤波器逆谐波均值滤波器逆谐波均值滤波器第16页,共57页,编辑于2022年,星期二均值滤波器均值滤波器均值滤波器均值滤波器 算术均值滤波器算术均值滤波器算术均值滤波器算术均值滤波器几何均值滤波器几何均值滤波器几何均值滤波器几何均值滤波器谐波均值滤波器谐波均值滤波器谐波均值滤波器谐波均值滤波器叠加高斯噪声的图像叠加高斯噪声的图像叠加高斯噪声的图像叠加高斯噪声的图像 第17页,共57页,编辑于2022年,星期二空间滤波复原空间滤波复原顺序统计滤波器顺序统计滤波器顺序统计滤波器顺
7、序统计滤波器 中值中值中值中值滤波器滤波器滤波器滤波器最大值最大值最大值最大值滤波器滤波器滤波器滤波器最小值最小值最小值最小值滤波器滤波器滤波器滤波器中点滤波器中点滤波器中点滤波器中点滤波器第18页,共57页,编辑于2022年,星期二顺序统计滤波器顺序统计滤波器顺序统计滤波器顺序统计滤波器 原始图像原始图像原始图像原始图像 椒盐噪声污染的图像椒盐噪声污染的图像椒盐噪声污染的图像椒盐噪声污染的图像空间滤波复原空间滤波复原第19页,共57页,编辑于2022年,星期二顺序统计滤波器顺序统计滤波器顺序统计滤波器顺序统计滤波器 中值中值中值中值滤波器滤波器滤波器滤波器最大值最大值最大值最大值滤波器滤波器
8、滤波器滤波器最小值最小值最小值最小值滤波器滤波器滤波器滤波器中点滤波器中点滤波器中点滤波器中点滤波器 空间滤波复原空间滤波复原第20页,共57页,编辑于2022年,星期二自适应中值滤波自适应中值滤波Level A:若ZminZmedZmax,则转向Level B 否则,增加窗口尺寸 若窗口尺寸Smax,重复Level A否则输出ZmedLevel B:若 ZminZxyZmax,输出Zxy 否则输出Zmed第21页,共57页,编辑于2022年,星期二2.32.3频域滤波复原频域滤波复原周期噪声周期噪声周期噪声周期噪声是在图像获取过程中从电力或机电干扰中产生的这是唯一的一种空间依赖型噪声可以通过
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