[發明專利]一種模糊圖像綜合處理方法和系統

在審

• 申請號: 201810094023.1
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108305230A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 白海玲
• 申請（專利權）人: 上海康斐信息技術有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/13;G06T3/40
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良;吳輝輝

本發明公開了一種模糊圖像綜合處理方法和系統，方法包括：S10：根據模糊圖像頻譜圖的伸長度識別模糊圖像的模糊類型，所述模糊類型包括離焦模糊和運動模糊；S20：若模糊圖像為離焦模糊，則采用刃邊法估計模糊核；若模糊圖像為運動模糊，則自適應預設定算法估計模糊核；S30：基于所述模糊核，利用超拉普拉斯先驗去卷積算法獲得清晰圖像。本發明根據模糊圖像的模糊類型的不同進行區分，并根據不同模糊類型其退化機理的不同設置相對應的模糊核估計算法，估計出更符合實際的模糊核，特別針對離焦模糊圖像進行基于高斯模型的精準模糊核估計，本發明具有適應于更多真實模糊圖像復原，復原方法簡單，針對性強，且復原精準、速度快、質量高的優點。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種模糊圖像綜合處理方法和系統。

背景技術

圖像獲取時會由于對焦不準，或者目標與相機產生相對運動、相機畸變、空氣衍射等一些不確定的因素，導致拍攝的圖像不盡如人意，丟失了圖像中有用信息，也就是圖像退化現象。阻礙了后續的處理分析，尤其是面對一些不可復制的場景，故對于此類情況，恢復出場景的原貌是一件迫切需要解決的問題。盡管現實設計中可以增設光學器件、改善傳輸設備等硬件手段如電子式像移補償、光學式像移補償、機械式像移補償的方法來提高拍攝圖像的質量，但因其器件工藝太復雜、成本造價較高、裝調時間較長等諸多因素的影響，不具有普遍性，因此，利用圖像復原技術，從圖像補償方面來提高圖像的質量當是一個正確、低成本、低耗時的選擇。

圖像復原需要了解圖像退化的類型、機理和過程，只有知道了上述這些先驗知識，就能夠有針對性的確定準確的點擴散函數(PSF)，也稱模糊核，從而建立起退化模型，有了退化模型就可以通過算法將退化過程逆轉過去，實現對模糊圖像的復原。

圖像復原時，如果沒有合理的方法幫助了解圖像退化的原因和模糊類型，就不能選取出最適合的復原算法幫助圖像復原，點擴散函數估計不準確，選取的復原算法不恰當，都會造成低質量復原，更甚者不僅不能得到較好了模糊圖像復原效果，還會使模糊圖像更加模糊，因此除了準確估計點擴散函數十分重要外，還需要有針對性的獲取準確的先驗知識，即圖像退化原因和模糊類型等。

圖像復原算法在數學上被定義為一類不適定的反問題。已知原因求結果，是正問題，已知結果反推原因是反問題；圖像復原算法就是已知結果反推原因的算法。不適定的反問題是指，反推過程非常不穩定，即受到輕微的噪聲影響，對最終的推測會造成非常大的干擾，導致結果錯誤。因此圖像復原時盡量減少干擾對反推過程的影響。

現有技術中常用的圖像復原算法有RL濾波、約束最小二乘方濾波、維納濾波、正則濾波，常見的模糊圖像類型有運動模糊和離焦模糊，復原清晰圖像時，通過區分圖像模糊類型，選擇有針對性的圖像復原方法進行復原不失為一個較佳的方法。區分的圖像模糊類型的標準是否準確，圖像復原方法對實際的圖像復原是否恰當都是復原過程中需要反復考量和設計的。

如公開號為CN104331871A的專利文獻公開了“一種圖像去模糊方法及裝置”，包括：對待處理圖像進行模糊區域檢測，確定模糊區域圖像，判斷所述模糊區域的模糊類型，若所述模糊區域圖像的模糊類型為離焦模糊，則利用基于微分圖像自相關的離焦模糊參數估計算法來確定離焦半徑，若所述模糊區域圖像的模糊類型為運動模糊，則基于倒譜分析的運動模糊參數估計算法來確定模糊方向和模糊尺度，將估計的參數代入經典圖像復原算法中，得到復原圖像。

該專利根據模糊類型不同選用不同的方法來進行復原時所必須的參數的估計，但是基于圓盤模型估計出離焦半徑時，圓盤模型局限性較大，對于真實拍攝的離焦模糊圖像，很難復原出清晰的圖像；另現實生活當中，很多復雜的運動是無法確定方向及尺度的，即不是成線性運動的，故采用基于倒譜分析的運動模糊參數估計算法來確定模糊方向和模糊尺度并不能為圖像復原提供完善的符合實際的先驗知識；經典圖像復原算法包括維納濾波和LR濾波，維納濾波在模糊圖像峰值信噪比很小時，復原效果并不理想；LR濾波則是對噪聲較為敏感，復原的圖像具有明顯的振鈴效應，即適應范圍不夠廣。

發明內容