專利名稱：子圖像加權(quán)疊加的整幅單向運(yùn)動離散退化圖像構(gòu)造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
子圖像加權(quán)疊加的整幅單向運(yùn)動離散退化圖像構(gòu)造方法屬于一般的圖像數(shù)據(jù)處理或產(chǎn)生領(lǐng)域中通過使用多于一幅圖像的部分，尤其涉及一種離散運(yùn)動模糊圖像構(gòu)造方法。
背景技術(shù)：
如果在成像過程中圖像傳感器和目標(biāo)之間存在相對運(yùn)動，所得圖像就會產(chǎn)生運(yùn)動模糊現(xiàn)象。在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、航空航天領(lǐng)域，這種現(xiàn)象非常普遍。雖然運(yùn)動模糊圖像在某些特殊領(lǐng)域中可以呈現(xiàn)出藝術(shù)的美感，但是在交通運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)等絕大多數(shù)領(lǐng)域，運(yùn)動模糊圖像卻只能給我們對圖像中目標(biāo)的識別以及對目標(biāo)細(xì)節(jié)信息的獲取帶來麻煩。如交通運(yùn)輸領(lǐng)域中的電子眼，如果拍攝到圖像的模糊程度已經(jīng)給車牌號的辨識帶來困難，那么
就很難對違章車輛按章處罰，不利于交通秩序的正常維護(hù)，給人們的生活造成安全隱患。避免圖像中運(yùn)動模糊現(xiàn)象的產(chǎn)生，普遍采用防抖技術(shù)，防抖技術(shù)包括光學(xué)防抖和電子防抖，光學(xué)防抖又分為鏡頭防抖和成像防抖，鏡頭防抖指的是在鏡頭中設(shè)置專門的防抖補(bǔ)償鏡組，根據(jù)相機(jī)的抖動方向和程度，補(bǔ)償鏡組相應(yīng)調(diào)整位置和角度，使光路保持穩(wěn)定，如佳能EF IS系列鏡頭、尼康VR系列鏡頭、適馬OS系列鏡頭；成像防抖指的是成像器件在感知相機(jī)抖動后，改變成像器件的位置或角度來保持成像的穩(wěn)定，這項(xiàng)技術(shù)在數(shù)碼相機(jī)時代得到了廣泛的應(yīng)用。電子防抖指的是通過對所成圖像進(jìn)行分析，然后利用算法對圖像進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆蓝都夹g(shù)，這項(xiàng)技術(shù)實(shí)際上是通過降低畫質(zhì)來補(bǔ)償抖動，試圖在畫質(zhì)和畫面抖動之間取得一個平衡點(diǎn)。電子防抖與光學(xué)防抖相比，具有成本低，效果差的特點(diǎn)，因此電子防抖僅用在低端相機(jī)中。但是，關(guān)于電子防抖的算法卻比光學(xué)防抖技術(shù)更受學(xué)術(shù)界的關(guān)注。對于電子防抖的算法，就是對應(yīng)學(xué)術(shù)界運(yùn)動模糊圖像的復(fù)原算法，現(xiàn)階段復(fù)原算法非常多，有傳統(tǒng)的逆濾波算法、維納濾波算法，還有卡爾曼濾波算法以及凸集投影法等眾多盲復(fù)原算法，直到現(xiàn)在，仍然有改進(jìn)的新算法不斷涌現(xiàn)出來。為了驗(yàn)證這些新復(fù)原算法的適應(yīng)性，需要復(fù)原僅退化參數(shù)不同的退化圖像，并與原始圖像進(jìn)行比較。在每次采集圖像的時候，雖然我們可以根據(jù)需要人為設(shè)定圖像的退化參數(shù)，但卻無法避免隨機(jī)噪聲的影響，使得實(shí)際采集到的圖像序列除退化參數(shù)不同外，必然會受到隨機(jī)噪聲的影響，因此無法實(shí)際采集到僅退化參數(shù)不同的退化圖像?？朔@個問題的辦法很簡單，就是用軟件模擬的方式對原始非退化圖像利用不同退化函數(shù)進(jìn)行人工退化。由Gonzalez等人著作，阮秋琦等人翻譯，并由機(jī)械工業(yè)出版社出版的《數(shù)字圖像處理》一書中總結(jié)了現(xiàn)有技術(shù)所采用的兩種人工退化圖像的方法第一種是空域卷積退化方法，如果原始圖像為f(x，y)，退化函數(shù)為h(x，y)，則退化圖像g(x，y)表示為g(x, y) = f(x, y)*h(x, y)式中，表示卷積運(yùn)算；對于MXN的離散圖像，第一種空域卷積退化方式得到退化圖像的過程可以進(jìn)一步寫成
權(quán)利要求
1.子圖像加權(quán)疊加的整幅單向運(yùn)動離散退化圖像構(gòu)造方法，其特征在于所述方法包括以下步驟 a.根據(jù)分辨率為MXN的原始圖像沿其行或列方向運(yùn)動n個像素的距離，構(gòu)造出n個子圖像 figi(i = 1，2，…，n)，其中: 如果原始圖像沿行方向運(yùn)動，則n < N ; 如果原始圖像沿列方向運(yùn)動，則n < M ; b.將步驟a得到的n個子圖像按照如下公式進(jìn)行加權(quán)線性疊加
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的子圖像加權(quán)疊加的整幅單向運(yùn)動離散退化圖像構(gòu)造方法，其特征在于所述的步驟a中，第I個子圖像figl表示為
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的子圖像加權(quán)疊加的整幅單向運(yùn)動離散退化圖像構(gòu)造方法，其特征在于所述的步驟a中，原始圖像向上運(yùn)動,第i個子圖像figi(2 < i < n)表示為
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的子圖像加權(quán)疊加的整幅單向運(yùn)動離散退化圖像構(gòu)造方法，其特征在于所述的步驟a中，原始圖像向下運(yùn)動,第i個子圖像figi(2 5 i 5 n)表示為
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的子圖像加權(quán)疊加的整幅單向運(yùn)動離散退化圖像構(gòu)造方法，其特征在于所述的步驟a中，原始圖像向左運(yùn)動,第i個子圖像figi(2 5 i 5 n)表示為
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的子圖像加權(quán)疊加的整幅單向運(yùn)動離散退化圖像構(gòu)造方法，其特征在于所述的步驟a中，原始圖像向右運(yùn)動,第i個子圖像figi(2 5 i 5 n)表示為
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的子圖像加權(quán)疊加的整幅單向運(yùn)動離散退化圖像構(gòu)造方法，其特征在于所述的步驟b中，加權(quán)系數(shù)Wi之比表示為
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的子圖像加權(quán)疊加的整幅單向運(yùn)動離散退化圖像構(gòu)造方法，其特征在于將步驟b所得到的離散退化圖像fig按照如下公式進(jìn)行灰度值調(diào)整fig—improve = k Hg 式中，k為調(diào)整系數(shù)，fig_improve為調(diào)整后的離散退化圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的子圖像加權(quán)疊加的整幅單向運(yùn)動離散退化圖像構(gòu)造方法，其特征在于所述的調(diào)整系數(shù)k為所述的離散退化圖像fig除以該圖像所有像素灰度值的平均值后，再乘以第I個子圖像figl所有像素灰度值的平均值。
全文摘要
子圖像加權(quán)疊加的整幅單向運(yùn)動離散退化圖像構(gòu)造方法屬于一般的圖像數(shù)據(jù)處理或產(chǎn)生領(lǐng)域中通過使用多于一幅圖像的部分，尤其涉及一種離散運(yùn)動模糊圖像構(gòu)造方法；該方法首先根據(jù)分辨率為M×N的原始圖像沿其行或列方向運(yùn)動n個像素的距離，構(gòu)造出n個子圖像figi(i＝1，2，…，n)，其中如果原始圖像沿行方向運(yùn)動，則n＜N；如果原始圖像沿列方向運(yùn)動，則n＜M；再將得到的n個子圖像按照如下公式進(jìn)行加權(quán)線性疊加式中，wi為加權(quán)系數(shù)，fig為構(gòu)造出的離散退化圖像；采用本發(fā)明的離散退化圖像構(gòu)造方法，不僅運(yùn)算時間短，而且退化過程直觀，便于理解，且無需對圖像再調(diào)整。
文檔編號G06T11/00GK102867319SQ20121036158
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者譚久彬, 趙煙橋, 劉儉 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)