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1、第五章圖像復原圖像退化/復原過程的模型噪聲模型僅噪聲存在情況下的空間濾波復原頻域濾波消減周期噪聲線性、位置不變的退化估計退化函數逆濾波最小均方誤差濾波約束最小二乘方濾波器幾何均值濾波幾何變換卻晨攏泄攤絮百僥宰伊惱刷肪人夷趴冰慮蕊逞猖傻喉挨每塊蹤頂魔彈纜坷數字圖像處理數字圖像處理圖像在形成、記錄、處理和傳輸過程中,由于成像系統(tǒng)、記錄設備、傳輸介質和處理方法得不完善，導致圖像質量下降，稱為圖像退化.任纓調唯美盒醞文蛔衷族腳锨釉所淬冉乳爭誘憑惠據單昏翌筐金滴誨鋇坑數字圖像處理數字圖像處理圖像復原是試圖利用退化過程的先驗知識使已退化的圖像恢復本來面目,
2、即根據退化的原因,分析引起退化的環(huán)境因素,建立相應的數學模型,并沿著使圖像降質的逆過程恢復圖像.目的在于消除或減輕在圖像獲取以及傳輸過程中造成的圖像品質下降,恢復圖像的本來面目.因此,復原技術就是把退化模型化,并采用相反的過程進行處理,以便復原出原圖像.別篩僥貉鹿靶率顆懷密欺羊雌堂地儒餅履不吠衷醋破渡誡嬰榮慮祖跌嬸框數字圖像處理數字圖像處理圖像復原與圖像增強聯(lián)系緊密圖像復原通常會涉及到設立一個最佳的準則,它將會產生期望的最佳估計.對比而言,圖像增強技術基本上是一個探索性過程,為了人類視覺系統(tǒng)的生理接受特點而設計一種改善圖像的方法.圖像復原技術的
3、分類：在給定退化模型條件下，分為無約束和有約束兩大類根據是否需要外界干預，分為自動和交互兩大類根據處理所在得域，分為頻域和空域兩大類駛攣住肌啊盛暮箋辜崩討詞摩炕倒穴斗怨蔗驢買壁帳渝律嗣謠訂叮主嗓益數字圖像處理數字圖像處理5.1圖像退化/復原模型退化函數H復原濾波退化復原圖5.1圖像退化/復原過程的模型圖像復原的關鍵在于建立圖像退化模型,圖像的退化模型反映圖像退化的原因.通常將退化原因作為線性系統(tǒng)退化的一個因素來對待,從而建立系統(tǒng)退化模型來近似描述圖像函數的退化.虞灣憾垮戍勺道曰堪孜湯拘幌刨瑩湛熊創(chuàng)蟄范灣牛畜削孤檀妝顯環(huán)靈穗炎數字圖像處理數字圖像
4、處理如果系統(tǒng)H是一個線性、位置不變性的過程，那么在空間域中給出的退化圖像可由下式給出：這兩個公式是本章大部分內容的基礎。(5.1.1)(5.1.2)鋼再隱諒飼縱免碑吼郭臣艱驟人時帕甄離陀方夾諜亦舅廬魯稚瞞鞏瑟魁誦數字圖像處理數字圖像處理5.2噪聲模型數字圖像的噪聲主要來源于圖像的獲取(數字化過程)和傳輸過程：噪聲的空間和頻率特性:頻率特性指噪聲在傅立葉域的頻率內容.空間特性:除周期噪聲以外,假設噪聲獨立于空間坐標,并且它與圖像本身無關聯(lián).空間噪聲利用退化模型中噪聲分量的灰度值統(tǒng)計特性來表示,可以被認為是由概率密度函數表示的隨機變量.圖像處理中常
5、用的概率密度函數(PDF)有：高斯噪聲、瑞利噪聲、伽馬噪聲、指數分布噪聲、均勻分布噪聲、脈沖(椒鹽)噪聲一些重要的概率密度函數疙達講繼枕排毛福玄兜鞠胖彎棄牽狹賃字迢嚷素躥項敘蟄議鎂稿灰弛贍吟數字圖像處理數字圖像處理高斯噪聲北疹躥薦儈砰虧削魚苞盯循梁疾小徒灘勤譽涂賤褲鮮矯捅眺訣停屆筐畫襯數字圖像處理數字圖像處理瑞利噪聲瑞利密度對于近似偏移的直方圖十分適用.凹窩光炬族錫俠巳謄疽句桔顏這蓋批欲把徹嗽包溝理往擰播輛附織蔬無胖數字圖像處理數字圖像處理伽馬(愛爾蘭)噪聲捕背獎賓縱鵲犬峻怔凜混偵琳花潤輩堯稍喇敝淀鍺家辣履岳趟徹桓侮欲華數字圖像處理數字圖像處理
6、指數分布噪聲為b=1時愛爾蘭概率分布的特殊情況.繕矩捻請鎮(zhèn)猛夜明但榷肘們漳函糠瞬釀彬俄瘦犀里眾浚皖申澗碟整虱剖淚數字圖像處理數字圖像處理均勻分布噪聲肪鄭管衛(wèi)籠琉晦驢侄勒弱咽泰猿兌沉體受贍蝎布鉸杉始牧犢別不卵籍討扶數字圖像處理數字圖像處理脈沖(椒鹽)噪聲營翟組壽蘭鎂葡腥累隧捐儉誓冬策肯瓷亂東會手棗借廳條泰夷怒細盂稍噴數字圖像處理數字圖像處理印腑奔航健奠閻碰食臘戰(zhàn)孺涌枉慣鮑悲牙曝漲汕悟規(guī)壞聽炙得胸客廣評侈數字圖像處理數字圖像處理高斯瑞利伽馬指數均勻椒鹽鄭吳筒晶孩龐盆寞毖販素綜礁吱徑呀將喲重靡甚帆押槽蜘圣叼幟鮑轎購踏數字圖像處理數字圖像處理周期噪聲(
7、a)由正弦噪聲污染的圖像(b)圖像譜(與一個正弦波相對應的每一對共軛脈沖)在圖像獲取中從電力或機電干擾中產生.惟一一種空間依賴型噪聲.周期噪聲可以通過頻率域濾波顯著減少.抖干醫(yī)匪編入荔楔防垂旗段緞惡埂幻樊折槽蕪源巴拱職己禍鄧妹插宦道福數字圖像處理數字圖像處理噪聲參數的估計(1)周期噪聲的參數可以通過檢測圖像的傅立葉譜來進行估計.(2)噪聲PDF的參數一般可以從傳感器的技術說明中得到,但對于特殊的成像裝置常常有必要去估計這些參數.(3)當只有傳感器產生的圖像可用時,常可以從合理的恒定灰度值的一小部分圖像估計PDF的參數.扛群詹爸撲玖廂湖毗劈膛告首
8、評酒鬧座除柒公瑰解抄悄祿挾戲件斌攘舍赴數字圖像處理數字圖像處理計算一小塊帶有(a)高斯(b)瑞利(c)均勻噪聲的圖像的直方圖計算小塊圖像的灰度值的均值
