[發明專利]一種基于各向異性約束的多幀迭代盲解卷積圖像復原方法

無效

• 申請號: 201110006306.4
• 申請日: 2011-01-13
• 公開（公告）號: CN102063716A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 耿則勛;宋向;王洛飛;魏小峰;陳路;楊陽;婁博
• 申請（專利權）人: 耿則勛
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳;馬柯柯

1.一種基于各向異性約束的多幀迭代盲解卷積的圖像復原方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1）、設定迭代次數M，輸入參與復原的????????????????????????????????????????????????幀觀測圖像，其中，下標表示獲取的第幀圖像；計算幀觀測圖像的平均值，將該平均值作為待復原的理想圖像的初始估計，對進行非負約束，得到；

記約束前圖像的估計為，約束后圖像的估計為；將中灰度值小于0的值置為0，將中灰度值大于1的值置為1；則圖像應滿足的約束可以由下面的公式表示：

?

步驟2）、進行循環迭代，進行第（）次迭代，為迭代次數參數：計算各方向的梯度值，并計算各向異性正則化參數，同時計算對應的傅立葉變換；

各向異性正則化參數的計算公式如下：

?

（2）式中，在時分別代表第次估計圖像中像素點在上、下、左、右四個方向的梯度，為與各像素點各方向梯度相關的自適應正則化參數；為常數，可以根據不同的應用目的進行調節，的大小可以作為邊緣保持和噪聲抑制的調節參數；當偏大時，復原結果趨于平滑，但圖像的某些細節信息不能得到復原；相反若偏小，則復原圖像邊緣得到保持，但會出現噪聲放大的現象，根據應用條件調節；在值確定的前提下，若在像素點處其中一方向的梯度值較大，即在邊緣區，正則化參數較小，可以達到保持邊緣的目的；若梯度值較小，即在平坦區，正則化參數較大，可以達到抑制噪聲的效果，通過公式（2）將正則化參數與各像素點的梯度相關聯，可根據圖像各像素點的梯度大小及邊緣強弱特征自適應地調整正則化參數；

步驟3）、第次迭代點擴散函數的估計：根據下述式（3）計算第次迭代點擴散函數的傅立葉變換，其中，上標表示第次迭代，下標表示第幀觀測圖像所對應的值；

?

（3）式中，為的傅立葉變換，為步驟2中所獲取的約束后圖像估計對應的傅立葉變換，是為避免分母出現零值而引起計算機處理不穩定而設計的參數，其中，記，若，則，否則，若，則取其分母的最小非零值，即；

步驟4）、計算的逆傅立葉變換，對施加約束，得到約束后的點擴散函數估計；

對點擴散函數的約束同時包括非負約束、支持域約束和歸一化約束，即點擴散函數的取值不能為負，且點擴散函數僅在支持域范圍內取值，同時，點擴散函數取值之和等于1；記約束前、后的點擴散函數的估計分別為、，則點擴散函數應滿足的約束可以由下面的公式表示：

?

（4）式中的表示點擴散函數的支持域；

步驟5）、對進行傅立葉變換，計算，并計算其復共軛；

步驟6）、理想圖像的估計：根據下述公式（5）求得第次迭代理想圖像估計的傅立葉變換，并計算的逆傅立葉變換；

?

（5）式中，為正則化參數，為的傅立葉變換，在時代表相應像素點四鄰域內上、下、左、右四個方向的梯度算子，，，，，T表示矩陣的轉置；是為避免分母出現零值而引起計算機處理不穩定而設計的參數，記，若，則，若，則；

步驟7）、對施加非負約束，得到約束后的；

步驟8）、判斷是否等于M，若是，輸出結果圖像，若否，將迭代次數增加1，之后，返回步驟2）。