專利名稱：基于非局部約束的全變分圖像去模糊方法
技術領域：
本發(fā)明屬于圖像處理技術領域，具體地說是一種對模糊圖像進行去模糊方法，該方法可用于對各種已知模糊類型的模糊圖像進行去模糊。
背景技術：
圖像去模糊是指去除或減輕在獲取數(shù)字圖像過程中發(fā)生的圖像質量下降的現(xiàn)象， 它是圖像處理中重要而又富有挑戰(zhàn)性的研究內容。對于圖像去模糊問題，研究者已經提出了很多方法。傳統(tǒng)的去模糊方法有逆濾波，維納濾波，卡爾曼濾波和廣義逆的奇異值分解法等， 這些方法已經被廣泛地應用于圖像去模糊上，但是這些方法要求模糊圖像具有較高的信噪比，如逆濾波的方法僅適用于高信噪比的圖像，這一點限制了傳統(tǒng)的去模糊方法在實際中的應用。這些方法的另一個缺點就是在去模糊時，圖像邊緣不能很好地恢復，同時又丟失了
一些細節(jié)信息。上述經典的去模糊方法不但效果差，而且在實際應用中不能很好的實現(xiàn)。因此，目前國際上提出了一些改進上述缺點的圖像去模糊方法。如，I. Daubechies等人提出基于小波的閾值迭代法，參見文獻〈〈An iterative thresholding algorithm for linear inverse problems witha sparsity constraint》，Commun. Pure App1. Math. ,2004, Vol. 57, No.11, PP. 1413-1457。這種方法將兩次迭代所得的去模糊結果的差值作為下一次迭代結果的補償，是一種有效的去模糊方法。但是，這種方法是在小波域進行噪聲抑制，容易產生振鈴效應，且不能銳化圖像邊緣。此后，J. Bioucas-Dias等人將閾值迭代法進行了改進，參見文獻《A new TwIST two-step iterative shrinkage/thresholding algorithms for image restoration)), IEEE Trans. Image Process. ,2007, Vol. 16，No. 12，pp. 2992-3004。該方法的收斂速度比一般的閾值迭代法有所提高，同時，J. Bioucas-Dias等人在他們的代碼示例中，將噪聲系數(shù)轉換到全變分域中進行抑制，去除了振鈴效應，但是這種方法在圖像的平滑區(qū)域容易產生階梯效應，且不能很好的恢復圖像高頻細節(jié)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術的不足，提出一種基于非局部約束的全變分圖像去模糊方法，在圖像去模糊時，能夠銳化圖像邊緣，恢復圖像高頻細節(jié)信息，提高模糊圖像的恢復質量。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是將非局部均值濾波作為約束，加入全變分圖像去模糊模型中，以閾值迭代法作為求解方法，來進行圖像去模糊。其具體步驟包括如下(1)用維納濾波法得到初步去模糊結果圖x(°)，用x(°)初始化去模糊結果圖x(k)，設定迭代誤差ε = 1Χ10_6，設定當前的迭代數(shù)k = 0;(2)計算去模糊圖x(k)的非局部權重系數(shù)矩陣W，它的每個元素的計算公式如下
權利要求
1. 一種基于非局部約束的全變分圖像去模糊方法，包括如下步驟(1)用維納濾波法得到初步去模糊結果圖X(°)，用X(°)初始化去模糊結果圖Χω，設定迭代誤差
2.根據(jù)權利要求1所述的基于非局部約束的全變分圖像去模糊方法，其中步驟(3)給出的計算去模糊中間結果圖x(k+1/2)的公式，按如下步驟構建(2a)將權重系數(shù)矩陣W和去模糊結果圖x(k)的乘積的二范數(shù)模側Wxw Il〖作為非局部正則項，加入到基于全變分的圖像去模糊模型中，得到基于非局部約束的全變分圖像去模糊模型
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于非局部約束的全變分圖像去模糊方法，主要解決現(xiàn)有技術在圖像去模糊時，不能銳化圖像邊緣和不能恢復圖像高頻細節(jié)的問題。其實現(xiàn)過程為(1)用維納濾波法初始化去模糊結果圖；(2)計算去模糊結果圖的非局部權重系數(shù)矩陣；(3)用基于非局部約束的閾值迭代公式更新去模糊結果圖；(4)用基于全變分模型的去噪方法對去模糊結果圖進行噪聲抑制；(5)判斷是否滿足停止條件，如果是，則得到最終的去模糊結果圖；否則，返回步驟(2)，直到滿足停止條件為止。本發(fā)明在對圖像去模糊時，能夠銳化圖像邊緣，恢復圖像高頻細節(jié)，可用于對各種已知模糊類型的模糊圖像進行去模糊。
文檔編號G06T5/00GK102184533SQ201110155008
公開日2011年9月14日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權日2011年6月10日
發(fā)明者侯彪, 劉忠偉, 張小華, 李源, 焦李成, 王爽, 鐘樺 申請人:西安電子科技大學