專利名稱：子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法
技術領域：
子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法屬于一般的圖像數(shù)據處理或產生領域中通過使用多于一幅圖像的部分，尤其涉及一種離散運動模糊圖像構造方法。
背景技術：
如果在成像過程中圖像傳感器和目標之間存在相對運動，所得圖像就會產生運動模糊現(xiàn)象。在日常生活、工業(yè)生產、航空航天領域，這種現(xiàn)象非常普遍。雖然運動模糊圖像在某些特殊領域中可以呈現(xiàn)出藝術的美感，但是在交通運輸、工業(yè)生產等絕大多數(shù)領域，運動模糊圖像卻只能給我們對圖像中目標的識別以及對目標細節(jié)信息的獲取帶來麻煩。如交通運輸領域中的電子眼，如果拍攝到圖像的模糊程度已經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，給人們的生活造成安全隱患。避免圖像中運動模糊現(xiàn)象的產生，普遍采用防抖技術，防抖技術包括光學防抖和電子防抖，光學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置專門的防抖補償鏡組，根據相機的抖動方向和程度，補償鏡組相應調整位置和角度，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，這項技術在數(shù)碼相機時代得到了廣泛的應用。電子防抖指的是通過對所成圖像進行分析，然后利用算法對圖像進行補償?shù)姆蓝都夹g，這項技術實際上是通過降低畫質來補償抖動，試圖在畫質和畫面抖動之間取得一個平衡點。電子防抖與光學防抖相比，具有成本低，效果差的特點，因此電子防抖僅用在低端相機中。但是，關于電子防抖的算法卻比光學防抖技術更受學術界的關注。對于電子防抖的算法，就是對應學術界運動模糊圖像的復原算法，現(xiàn)階段復原算法非常多，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原算法，直到現(xiàn)在，仍然有改進的新算法不斷涌現(xiàn)出來。為了驗證這些新復原算法的適應性，需要復原僅退化參數(shù)不同的退化圖像，并與原始圖像進行比較。在每次采集圖像的時候，雖然我們可以根據需要人為設定圖像的退化參數(shù)，但卻無法避免隨機噪聲的影響，使得實際采集到的圖像序列除退化參數(shù)不同外，必然會受到隨機噪聲的影響，因此無法實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)進行人工退化。由Gonzalez等人著作，阮秋琦等人翻譯，并由機械工業(yè)出版社出版的《數(shù)字圖像處理》一書中總結了現(xiàn)有技術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一步寫成
權利要求
1.子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法，其特征在于所述方法包括以下步驟 a、將折返運動過程分為m段單向運動過程，第i(i= 1,2,…，m)段單向運動過程中，根據分辨率為MXN的圖像沿其行或列方向運動Iii個像素的距離，構造出Iii個子圖像figi,j(j = 1,2,…，Iii),其中 如果圖像沿行方向運動，則Iii < N ; 如果圖像沿列方向運動，則Iii < M ; b、將步驟a得到的ni+n2+…+nm個子圖像按照如下公式進行加權線性疊加
2.根據權利要求I所述的子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法，其特征在于所述的步驟a中，對應第i段單向運動過程的第I個子圖像figy表示為
3.根據權利要求I所述的子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法，其特征在于所述的步驟a中，對應第i段單向運動過程的圖像向上運動，該段過程的第j個子圖像figi,j(2≤j≤Iii)表示為
4.根據權利要求I所述的子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法，其特征在于所述的步驟a中，對應第i段單向運動過程的圖像向下運動，該段過程的第j個子圖像figi,j(2≤j≤Iii)表示為
5.根據權利要求I所述的子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法，其特征在于所述的步驟a中，對應第i段單向運動過程的圖像向左運動，該段過程的第j個子圖像figi,j(2彡j彡Iii)表示為
6.根據權利要求I所述的子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法，其特征在于所述的步驟a中，對應第i段單向運動過程的圖像向右運動，該段過程的第j個子圖像figi,j(2彡j彡Iii)表示為
7.根據權利要求2所述的子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法，其特征在于當i > 2時，所述的對應第i段單向運動過程的第I個子圖像figy與對應第i_l段單向運動過程的第IV1個子圖像為し, ,,相等。
8.根據權利要求I所述的子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法，其特征在于所述的步驟b中，加權系數(shù)Wy之比表示為
9.根據權利要求I所述的子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法，其特征在于將步驟b所得到的離散退化圖像fig按照如下公式進行灰度值調整fig_improve = k tig 式中，k為調整系數(shù)，fig_improve為調整后的離散退化圖像。
10.根據權利要求9所述的子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法，其特征在于所述的調整系數(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，再乘以對應第I段單向運動過程的第I個子圖像figu所有像素灰度值的平均值。
全文摘要
子圖像加權疊加的整幅折返運動離散退化圖像構造方法屬于一般的圖像數(shù)據處理或產生領域中通過使用多于一幅圖像的部分，尤其涉及一種離散運動模糊圖像構造方法；該方法首先將折返運動過程分為m段單向運動過程，第i(i＝1，2，…，m)段單向運動過程中，根據分辨率為M×N的圖像沿其行或列方向運動ni個像素的距離，構造出ni個子圖像figi，j(j＝1，2，…，ni)，其中如果圖像沿行方向運動，則ni≤N；如果圖像沿列方向運動，則ni≤M；再將得到的n1+n2+…+nm個子圖像按照如下公式進行加權線性疊加式中，wi，j為加權系數(shù)，fig為構造出的離散退化圖像；采用本發(fā)明的離散退化圖像構造方法，不僅運算時間短，而且退化過程直觀，便于理解，且無需對圖像再調整。
文檔編號G06T11/00GK102867318SQ20121036158
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權日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