【CV】图像去模糊(逆滤波)

###Date: 2018.5.8函数

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转载自:http://www.javashuo.com/article/p-migvxzge-eb.html spa


引言

图像模糊是一种拍摄常见的现象,我曾在图像去模糊(维纳滤波) 介绍过。这里再也不详述,只给出物理模型,这里咱们仍在频率域表示 
.net

G(u,v)=H(u,v)F(u,v)+N(u,v)(1)G(u,v)=H(u,v)F(u,v)+N(u,v)(1)

其中提到最简单的复原方法是直接作逆滤波(Inverse filter)。 
F^(u,v)=G(u,v)H(u,v)(2)F^(u,v)=G(u,v)H(u,v)(2)

该除法是阵列操做,即按位除。 
在含有噪声状况下,将(1)式两端除以 H(u,v)H(u,v)  
F^(u,v)=F(u,v)+N(u,v)H(u,v)(3)F^(u,v)=F(u,v)+N(u,v)H(u,v)(3)

这里 N(u,v)N(u,v) 未知,式子代表,即便知道退化函数也不能准备复原图像。还有当退化函数 H(u,v)H(u,v) 是零或者很是小的值,则 N(u,v)H(u,v)N(u,v)H(u,v) 很容易支配整个式子。 
下面我将用代码说明一下逆滤波,这里我采用直接编码形式。对了,前面我提到过,当噪声信息比 NSR 等于0时,此时维娜滤波等同于逆滤波。所以能够直接使用matlab自带deconvwnr函数,将第三个参数 NSR 设置成0便可,省事的同窗能够试一下。

代码

 
 
  
  
           
  
  
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close all; clear all; clc; % Display the original image. I = im2double(imread('lena.jpg')); [hei,wid,~] = size(I); subplot(2,3,1),imshow(I); title('Original Image (courtesy of MIT)'); % Simulate a motion blur. LEN = 21; THETA = 11; PSF = fspecial('motion', LEN, THETA); blurred = imfilter(I, PSF, 'conv', 'circular'); subplot(2,3,2), imshow(blurred); title('Blurred Image'); % Inverse filter If = fft2(blurred); Pf = fft2(PSF,hei,wid); deblurred = ifft2(If./Pf); subplot(2,3,3), imshow(deblurred); title('Restore Image') % Simulate additive noise. noise_mean = 0; noise_var = 0.0001; blurred_noisy = imnoise(blurred, 'gaussian', ... noise_mean, noise_var); subplot(2,3,4), imshow(blurred_noisy) title('Simulate Blur and Noise') % Try restoration assuming no noise. If = fft2(blurred_noisy); deblurred2 = ifft2(If./Pf); subplot(2,3,5), imshow(deblurred2) title('Restoration of Blurred Assuming No Noise'); % Try restoration with noise is known. noisy = blurred_noisy - blurred; Nf = fft2(noisy); deblurred2 = ifft2(If./Pf - Nf./Pf); subplot(2,3,6), imshow(deblurred2) title('Restoration of Blurred with Noise Is Known')

这里使用了经典的lena图是灰度图像,分别对图像进行运动模糊,逆滤波,运动模糊+高斯噪声,假定噪声未知直接逆滤波,噪声已知逆滤波。3d

效果

result

说明

逆滤波对噪声很是敏感,除非咱们知道噪声的分布状况(事实上,这也很难知道),逆滤波几乎不可用,能够从二排中间看出,恢复图像效果极差。但若知道噪声分布,也是能够彻底复原信息的。能够从二排最后一张图能够看出。写做本文的目的也仅是在数学角度上对图像模糊现象进行分析,后续会介绍更加有效的图像复原方法,敬请关注。rest

相关阅读及参考文献

图像去模糊(维纳滤波) http://blog.csdn.net/bluecol/article/details/46242355 
图像去模糊(约束最小二乘滤波) http://blog.csdn.net/bluecol/article/details/47359421 
数字图像处理(第三版) 冈萨雷斯著 chapter 5,图像复原与重建code

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做者 日期 联系方式
风吹夏天 2015年8月8日 wincoder@qq.com
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