[發明專利]基于模糊圖像生成清晰圖像的方法和裝置

有效

• 申請號: 201410450141.3
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN105469363B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 徐立;賈佳亞;洪國偉
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T11/00
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 王君;肖鸝

本發明公開了一種基于模糊圖像生成清晰圖像的方法，該方法包括：獲取該模糊圖像中各像素點的像素值，以及該模糊圖像的卷積核；基于預設的圖像梯度算子和該卷積核，確定該模糊圖像的逆卷積核；基于該逆卷積核和該模糊圖像中各像素點的像素值，確定該清晰圖像中各像素點的像素值；基于該清晰圖像中各像素點的像素值，生成該清晰圖像。本發明實施例中的逆卷積核是基于梯度算子和卷積核確定的，換句話說，該逆卷積核引入梯度算子作為正則化約束，避免了噪聲對圖像恢復過程的影響，提高了恢復出的清晰圖像的質量。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，并且更具體地，涉及一種基于模糊圖像生成清晰圖像的方法和裝置。

背景技術

隨著計算機技術的發展，通過計算機對圖像去噪聲、增強、復原、分割等技術被廣泛應用。

在數字圖像領域，數字圖像的成像過程被近似建模成離散卷積(convolution)模型，例如，相機抖動導致的運動模糊過程，相機成像失焦模糊過程和低分辨率圖像生成過程等。因此，可以利用離散卷積模型的逆過程，即反卷積技術，實現數字圖像的增強和恢復，典型的反卷積技術包括數字圖像的去模糊(deblurring)和圖像的超分辨(super-resolution)技術等。

維納濾波是一種經典的反卷積技術，維納濾波在頻率域引入偽逆卷積核，偽逆卷積核的公式如下：

其中，F(·)表示傅里葉變換，表示傅里葉變換的復共軛，SNR代表了信號和噪聲的功率比，它起到了抑制偽逆卷積核高頻噪聲的效果，k表示卷積核。清晰圖像可以通過下式表達：

x＝F-1(W·F(y)) (2)

其中，y表示模糊圖像，F-1(·)表示逆傅里葉變換，利用傅里葉變換的卷積公式，可以將公式(2)轉換為：

x＝F-1(W)＝ω*y (3)

其中，ω為空間域的逆卷積核。

上述逆卷積核的引入簡化了反卷積算法的計算，但該逆卷積核使用SNR作為正則化約束，這種正則化約束受到噪聲的影響，利用該逆卷積核的圖像恢復過程不可避免地會被噪聲和振鈴效應影響，一定程度上損壞了恢復出的清晰圖像的質量。

發明內容

本發明實施例提供了一種基于模糊圖像生成清晰圖像的方法和裝置，能夠提高恢復出的清晰圖像的質量。

第一方面，提供一種基于模糊圖像生成清晰圖像的方法，包括：獲取所述模糊圖像中各像素點的像素值，以及所述模糊圖像的卷積核；基于預設的圖像梯度算子和所述卷積核，確定所述模糊圖像的逆卷積核；基于所述逆卷積核和所述模糊圖像中各像素點的像素值，確定所述清晰圖像中各像素點的像素值；基于所述清晰圖像中各像素點的像素值，生成所述清晰圖像。

結合第一方面，在第一方面的一種實現方式中，所述基于所述逆卷積核和所述模糊圖像中各像素點的像素值，確定所述清晰圖像中各像素點的像素值，包括：對所述逆卷積核進行奇異值分解，得到一一對應的m個非零奇異值、m個行向量和m個列向量；基于所述m個非零奇異值、所述m個行向量、所述m個列向量以及所述模糊圖像中各像素點的像素值，確定所述清晰圖像中各像素點的像素值。