[發明專利]基于多尺度自相似的運動模糊圖像盲復原方法

有效

• 申請號: 201310283054.9
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103337057A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 張艷寧;李海森;張海超;孫瑾秋
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種基于多尺度自相似的運動模糊圖像盲復原方法，其特征在于包括以下步驟：?

步驟一、對模糊圖像B進行多尺度降采樣，分別為B_o，B₁，…B_s，…，B_S，其中S為降采樣的次數，B₀＝B，B_s＝DB_s-1，D為降采樣算子；s越小，圖像尺度越大，當s＝0時，為原始模糊圖像；?

步驟二、對于尺度s從S到0的模糊圖像依次按照如下優化函數進行優化求解：?

???（1）?

式中，K_s,L_s分別尺度為s下估計的圖像模糊核和清晰圖像，G為梯度提取濾波器組，?為二維卷積操作，α,λ，τ，β均為正則化系數，η為范數選擇參數，為計算的η范數，L_s′＝D^-1L_s+1，D^-1為降采樣算子D的逆操作，即為對應的上采樣；需要注意的是當s＝S時，不存在s+1，此時，優化函數為：?

???（2）?

對于（1）式和（2）式的求解，首先，對L_s進行初始化，然后，循環執行以下步驟1,2直到迭代到設定的迭代次數T；?

1.固定L_s求解模糊核K_s；?

此時，（1）式和（2）式的目標函數均簡化為下式：?

???（3）?

（3）式通過共軛梯度求解以加快求解速度，求解公式轉化為：?

???（4）?

式中，F(·）和F^-1(·)分別為二維快速傅麗葉變換的正變換和逆變換，為F(·)的共軛，о為矩陣的點乘操作，I為單位矩陣；求解公式（4），得到當前的圖像模糊核K_s。?

2.固定K_s求解清晰圖像L_s；?

當s＝S時，優化函數（2）式簡化為下式：?

???（5）?

當s≠S時，優化函數（1）式簡化為：?

???（6）?

假設梯度濾波器組G由C個梯度濾波器[G₁,G₂,...,G_C]組成，（5）式和（6）式中包含η范數，通過迭代加權最小均方誤差法進行近似求解，其步驟如下：?

迭代求解下面1）、2）兩步，直到迭代到設定的迭代次數M；?

1)計算C個加權矩陣，分別為ω¹,ω²,...,ω^C,且每一個加權矩陣的維數均與L_s相同，對于第c個加權矩陣ω^c其求法如下：?

???（7）?

其中，表示卷積后矩陣的第i行，第j列的元素；?

2）（5）式的求解近似為?

???（8）?

（6）式的求解近似為?

???（9）?

（8）式和（9）式為2范數約束求解問題，設?

???（10）?

???（11）?

只需令E₁、E₂對L_s的導數為0，利用共軛梯度下降方法進行求解，得到當前迭代所求的L_s；?

步驟三、令L＝L₀，L就是求解的清晰圖像。?