旋转运动模糊图像校正算法研究.pdf

厦门大学
硕士学位论文
旋转运动模糊图像校正算法研究
姓名:王文颖
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:洪景新
20090601
摘要在成像过程中,相机与物体之间的相对旋转运动会导致得到的图像中某些有用信息被掩盖。旋转运动模糊因其模糊的空间变化的特性,近年来成为数字图像处理领域的主要研究课题之一。该类型的运动模糊是红外制导系统中普遍存在的问题,会影响目标的识别和跟踪,因此,对旋转运动模糊图像的复原有着非常重要的理论和实际应用价值。由于实际获得的旋转运动模糊图像的模糊参数不可控制,因此本文在进行算法研究时,首先根据模糊图像的退化模型生成了一系列仿真旋转运动模糊图形,以此作为前期研究素材,在证实了算法的正确性后,再进行实际验证。在对模糊图像进行复原之前,本研究先从水平运动模糊尺度的确定方法展开,提出了一种利用自相关来鉴别旋转模糊角度的方法,并利用仿真图像进行了算法旋转模糊角度的鉴别是确定图像退化点扩展函数的关键,在此基础上,本文讨论了维纳滤波、有约束最小二乘方滤波和滤波的性能,并最终选择了维纳滤波作为理论基础,提出了一种旋转运动模糊图像的复原算法,利用菜惴ǖ乃枷虢ǹ占浔浠:1湮?占洳槐淠:梦陕瞬实现一维的去卷积,再变换回原空间,达到图像复原的目的。该算法应用于仿真图像,论证了算法的可行性,然后针对实际图像旋转圆心不可知的特性,分别选取不同的像素点作为旋转中心,对实际得到的模糊图像进行处理,可以从中提取字迹图案等有用信息,达到了本论文的预期目的。关键词:旋转模糊角度;旋转运动模糊;自相关;维纳滤波正确性的验证。
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厦门大学学位论文原创性声明王复歉本人呈交的学位论文是本人在导师指导下,独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果,均笛槭彝瓿伞请在以上括号内填写课沙年日在文中以适当方式明确标明,并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范孕》。另外,该学位论文为翁组的研究成果,获得翁组鸦蚴笛槭业资助,在题或课题组负责人或实验室名称,未有此项声明内容的,可以不作特别声明。声明人┟:
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第滦髀选题依据文的课题——旋转运动模糊图像复原的课题意义。随着人类对宇宙的不断探索和日常生活中的需求而逐步发展起来的数字图像复原,已经成为数字图像处理技术的一个重要研究方向。其中,运动模糊图像的复原又是数字图像复原的一个重要分支,并且研究对象已经由空间不变的直线运动模糊发展到空间可变的旋转运动模糊。本章从图像复原的基本概念入手,分析了该课题的意义,并对相关研究现状做了简要介绍,包括图像去运动模糊技术和旋转运动模糊图像复原,最后介绍了本文的整体结构框架和预期实现目标。数字图像复原是数字图像处理技术的重要分支,在各种领域都有着非常重要的应用价值。本节介绍了数字图像复原的一些基本概念,,是利用计算机对图像进行加工处理使其达到某种预期的效果,或提取某些有用的信息。经过半个世纪的发展,数字图像处理已经成为现代科学之一,形成了一套完整的理论体系,并在我们的生活和工作中得到了广泛的应用。这门科学涉及到光学、电子学、数学、摄影、计算机科学等多个领域,是近年来研究的热门课题【】。由于人类对宇宙探索的要求,许多国家开始利用宇宙探测器拍摄其它天体以及地球本身的照片,但是由于各种畸变和干扰的存在,使得照片的质量很差,人们无法从图片中获取想要的信息,这成为数字图像处理这门技术应运而生的重要原因。其实不仅仅是在宇宙天体成像中存在图像信息被掩盖的问题,在很多的实际应用中,由于成像系统存在的缺陷、成像过程中各种传播媒介中的杂质缈罩械脑莆怼⒊景、以及图像录取装置和被成像目标之间的相对运动等因素的影响,图像会不可避免的存在某些失真和程度不同的降质。图像复原和图像增强是解决上述问题的两个重