[發明專利]一種基于對稱邊緣填充的簡單透鏡邊緣區域去模糊方法

有效

• 申請號: 201710856784.1
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107590790B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 張智福;余思洋;陳捷
• 申請（專利權）人: 長沙全度影像科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/50;G06T7/13;H04N5/232
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本發明公開了一種基于對稱邊緣填充的簡單透鏡邊緣區域去模糊方法，涉及圖像復原技術領域，包括：用簡單透鏡拍攝模糊圖像；提取邊緣，通過對稱翻轉操作擴充邊緣區域；利用盲卷積圖像復原算法單獨處理邊緣區域；通過均值融合方法截取邊緣區域的去模糊圖像。本方法利用簡單透鏡模糊核的空間對稱性，擴充邊緣區域為圖像復原算法提供更豐富的圖像信息，相對于現有方法，本發明能提高邊緣區域的圖像復原精度，在圖像處理領域具有重要意義。

技術領域

本發明涉及數字圖像處理領域，特指一種基于對稱邊緣填充的簡單透鏡邊緣區域去模糊方法。

背景技術

近年來，隨著計算攝影技術的發展，簡單鏡頭結合后期圖像復原算法正逐漸成為相機設計領域以及圖像處理領域一個新的研究方向。簡單鏡頭包含一個或幾個鏡片，由于在成像過程中球面鏡片對不同波長光線的折射率不同，受鏡頭像差和色散的影響，由簡單鏡頭直接拍攝的圖像是模糊的。為得到清晰的復原圖像，準確估計出簡單透鏡的模糊核是關鍵。簡單透鏡的模糊核，模糊核中包含簡單鏡頭的像差等模糊信息。

目前已有很多方法處理簡單透鏡拍攝的模糊圖像，但是邊緣區域的模糊一直沒有得到很好的校正。因為簡單透鏡的鏡片表面具有一定弧度，由于制作工藝的差別存在一定畸變，而且拍攝時的外界環境對成像也有影響。所以簡單透鏡的真實模糊核是空間變化的，即鏡片每個區域的實際模糊核是不一樣的。目前有的方法將簡單透鏡模糊圖像當作全局不變模糊核來處理，默認整幅圖像的模糊核都是一樣的，這樣邊緣區域的去模糊精度肯定會受影響。有些方法估計空間變化的模糊核，雖然邊緣區域與其他區域是分開處理的，但邊緣區域的復原精度仍然不高。因為圖像復原算法在處理某一個圖像塊時會利用該圖像塊臨近圖像塊的圖像信息，而邊緣區域以外已經沒有圖像了，臨近圖像塊信息不夠豐富，也會影響圖像復原算法精度。

簡單透鏡的模糊核具有空間對稱性，可利用這個特性將簡單透鏡的邊緣區域進行擴充，豐富的圖像邊緣信息可以提高邊緣區域的圖像復原精度。

發明內容

本發明為克服上述情況不足，旨在提出一種基于對稱邊緣填充的簡單透鏡邊緣區域去模糊方法，該方法將模糊圖像邊緣區域單獨處理，利用簡單透鏡模糊核空間對稱性的特性，將邊緣區域進行擴充，然后再進行圖像復原處理。

一種基于對稱邊緣填充的簡單透鏡邊緣區域去模糊方法，其特征在于包括以下幾個步驟：

步驟一：用簡單透鏡拍攝獲取模糊圖像；

步驟二：提取模糊圖像邊緣區域，通過對稱翻轉操作擴充邊緣的圖像區域；

步驟三：將擴充后的邊緣區域用盲卷積圖像復原算法單獨做去模糊處理，得到擴充區域的去模糊圖像；

步驟四：截取得到邊緣區域的去模糊圖像，邊緣區域與其他區域的重疊部分通過均值融合算法得到。

進一步的，所述步驟一中的模糊圖像通常指在靜態下拍到的圖像，不包括抖動模糊或運動模糊圖像；

進一步的，所述步驟二中的對稱翻轉操作是基于簡單透鏡模糊核的空間對稱性特征，具體操作方法如圖4(1)所示，將第一模糊區域A和第二模糊區域B以及第一模糊區域A、第二模糊區域B的重疊部分C分別向圖像外對稱翻轉，得到擴充之后的圖像；

進一步的，所述步驟三中的盲卷積圖像復原算法為基于最大后驗概率MAP的盲卷積圖像復原算法，在最大后驗概率模型下，盲卷積圖像復原問題的統計學模型可以表述為：

argmaxP(K,I|B)=argmaxP(B|I,K)P(I)P(K) (1)