上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
波前编码系统由于其离焦不敏感和像差抑制特性被广泛应用于光学系统中来延拓景深。景深的拓展是以牺牲图像像质为代价, 通过数字复原方法获得正常水平的图像质量。通过对比分析两种复原方式, 一种是焦点处的点扩散函数复原全部离焦位置的模糊图像, 另一种是点扩散函数分别复原对应离焦位置的模糊图像, 通过仿真模拟和显微实验成像对比分析得知点扩散函数复原对应离焦位置的模糊图像的复原方式可以有效削减振铃效应。该复原方式可以减弱图像二次模糊, 复原结果更适合人眼观察。
波前编码 图像复原 振铃效应 点扩散函数 wavefront coding image restoration ringing effect point spread function
1 天津理工大学电气电子工程学院, 天津 300384
2 天津农学院, 天津 300384
为了将运动模糊图像恢复成清晰图像, 提出了一种基于暗通道与低秩先验的图像盲去模糊方法。首先, 利用图像暗通道的稀疏性进行中间复原图像估计, 同时引入带权值的低秩先验约束抑制中间复原图像中的噪声, 提高模糊核估计的准确性；然后, 通过交替迭代的优化策略得到准确的模糊核；最后, 用Hyper-Laplacian先验方法得到清晰图像。实验结果表明, 提出的方法能有效抑制噪声和振铃效应, 保留图像细节, 对运动模糊图像有较好的复原效果。
图像盲去模糊 暗通道 低秩先验 模糊核估计 振铃效应 blind image deblurring dark channel low rank prior blurred kernel estimation ringing effect
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100059
提出了一种基于L0稀疏先验的改进正则化模糊图像盲复原算法来解决相机抖动所产生的模糊问题。根据模糊图像的梯度分布要比清晰图像稠密并且暗通道的稀疏性也相对较小这一固有属性建立了新的优化模型。针对L0范数的高度非凸性和暗通道稀疏优化过程中涉及到的非线性最小化问题, 提出了一种近似线性映射矩阵, 并用半二次分解法对L0最小化问题进行求解。最后, 采用快速傅里叶变换在频域中对模糊核及清晰图像进行交替迭代运算得到复原图像。对多幅不同类型的模糊图像进行了实验, 结果显示: 复原图像平均灰度梯度高达11.411, 图像信息熵达到7.304, 处理365×285的图像只需8.07 s。提出的算法有效抑制了图像边缘处的振铃效应, 完整保留了清晰的细节信息的同时显著提高了运算速度, 并适用于多种不同类型图像的盲复原。
模糊图像 图像盲复原 L0正则化 梯度分布 暗通道先验 振铃效应 blurred image blind image restoration L0 regularization gradient distribution dark channel prior ringing effect
1 西安交通大学 电信学院 系统工程研究所, 西安 710049
2 广东西安交通大学研究院, 广东 佛山 528300
3 西安卫星测控中心, 西安 710043
针对现有图像盲复原迭代算法多存在耗时较长和难以保证收敛性等问题, 提出一种改进的快速算法.首先根据指数律重建原始图像的频谱, 然后利用原始图像和降质图像的频谱关系, 采用多方向综合估计方法得到点扩散函数.多方向综合估计方法可降低估计误差, 增加算法的稳定性.最后利用得到的点扩散函数和维纳滤波法进行图像重建.与现有算法的对比实验结果表明, 针对适合大量成像系统的G类点扩散函数, 本算法可以得到更准确的点扩散函数估计, 且降低了振铃效应的影响, 取得更好的图像复原效果.
图像处理 图像盲复原 指数律 点扩散函数估计 APEX算法 振铃效应 Image processing Image blind restoration Power law Point spread function estimation APEX algorithm Ringing artifacts 光子学报
2016, 45(12): 1210001
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 北京航天自动控制研究所 宇航智能控制国家重点实验室, 北京 100039
受光学系统离焦、大气扰动、平台振动的影响, 激光主动照明系统捕获的图像容易被模糊, 而传统的去模糊方法难以取得良好的复原效果, 故本文提出基于光纹特征的盲解卷积复原方法来实现图像去模糊。首先将模糊图像降采样, 建立尺度金字塔, 在尺度空间查找光纹特征图像块。随后基于激光主动照明图像饱和像素较多的特点, 提出新的图像退化模型。最后针对模糊核估计、光纹参数更新、清晰图像复原3个步骤, 提出适用的能量函数, 迭代复原出无噪清晰图像。搭建了主动照明系统, 在捕获的激光主动照明图像上进行了实验, 并与现有方法进行了对比。结果表明: 本文方法不仅能够复原出清晰图像, 而且能有效抑制振铃效应, 其客观评价指标峰值信噪比(PSNR)优于已有的其他算法。
激光主动照明 图像去模糊 光纹特征 能量函数 振铃效应 laser active illumination image deblurring light vein feature energy function ringing artifact
1 商洛学院 经济与管理学院，陕西 商洛 726000
2 第二炮兵工程大学 信息工程系，陕西 西安 710025
提出了一种针对**目标红外模糊图像复原的降晰函数辨识算法。该算法根据气动光学效应形成湍流流场的机理建立相应的模型，将点扩展函数简化为可用参数描述的高斯函数形式；利用红外图像的边缘梯度变化特性提出边缘清晰度改善量，并作为降晰函数参数辨识的评价标准，清晰度改善量取最大值时对应的参数就是观测图像的最佳降晰函数参数；针对复原过程中可能出现的振铃效应，运用细节规整化思想衍生的加权空间复原算法，自适应地抑制寄生波纹的产生。实验验证表明，本文方法能有效地复原红外模糊图像，且对降晰函数的辨识准确率高，相对误差可以降低至4.5%左右。另外，抑制振铃寄生波纹效果良好。复原后图像在各项质量评价指标上都有很大提高，峰值信噪比提高量超过9.4 dB，综合评价指数ImageQ提高了20以上。
气动光学效应 红外模糊图像 降晰函数辨识 自适应复原 寄生波纹抑制 振铃效应 aero-optical effect infrared blur image blur identification adaptive restoration parasitic ripple suppression ringing effect 光学 精密工程
2015, 23(12): 3456
1 解放军信息工程大学 地理空间信息学院, 河南 郑州 450002
2 61175部队, 江苏 南京 210049
针对相位平移误差使光学合成孔径图像的复原出现的振铃效应, 提出了一种结合视觉感知的振铃探测与消除方法。首先, 提出并利用梯度方向随机度和局部方差值两项指标计算得到图像纹理区;然后, 根据不同阈值的Canny算子检测出全边缘与主边缘, 并将主边缘邻域内的全边缘作为待筛选的边缘振铃;最后, 结合人类视觉系统的纹理掩盖效应分别得到振铃区与平坦区。此外, 在图像分区基础上, 选择亮度相似度因子作为自适应参数, 利用双边滤波进行图像处理。实验显示: 处理后Lena图像的峰值信噪比提高了10.8%, 分辨率板的结构相似度提高了0.057。结果表明: 该方法能够对图像以像素精度分区, 可以在保持边缘与纹理的同时, 有效消除振铃效应, 提高图像复原质量。
图像复原 振铃效应 光学合成孔径 视觉感知 图像分区 双边滤波 image restoration ringing artifact optical synthetic aperture visual perception image classification bilateral filter 光学 精密工程
2014, 22(11): 3091
1 第二炮兵工程大学 信息工程系, 陕西 西安 710025
2 中国人民解放军96215部队, 广西 柳州 545616
针对模糊图像复原后常常存在的振铃现象, 提出了一种基于边缘分离的去振铃复原方法。该方法首先使用基于图像质量评价的降晰函数辨识方法估计模糊图像的降晰函数尺寸, 提取模糊图像中的强边缘并平滑边缘区域得到去边缘模糊图像。然后, 利用估计降晰函数对去边缘模糊图像进行迭代盲复原。最后, 提取边缘增强后加入到复原的去边缘图像中得到完整的复原图像, 并对复原图像进行增强。复原过程中为了抑制噪声放大使用了Wiener和离散小波变换(DWT)联合去噪算法对图像的低频区域进行去噪。实验结果表明: 与传统的迭代复原算法相比, 本算法复原图像的振铃测度降低了34%以上, 比基于Fuzzy滤波器的去振铃算法低12.5%以上; 同时, 本算法复原的图像质量也得到了明显提升。
模糊图像 图像复原 振铃效应 边缘分离 迭代盲复原 blur image image restoration ringing effect edge-detached iterative blind restoration
