基于近似最大公因子的图像盲复原算法的研究

发布时间：2022-10-30 10:37

　　图像盲复原是图像处理中备受关注的研究方向,拥有重大的科学研究价值和工程应用价值。本文研究基于近似最大公因子（GCD）的图像盲复原算法,但该算法在稳定性和实时性仍存在不足之处。针对以上问题,分别提出正则化的近似GCD的多幅图像盲复原算法和改进的近似GCD的单幅图像盲复原算法,以此改善退化图像的复原效果。首先,由于传统算法对原始图像和点扩散函数估计存在收敛较慢和求解不唯一的问题。为了在缺乏先验信息的情况下稳定复原图像,本文研究了Bezout型近似GCD图像盲复原算法和Sylvester型近似GCD图像盲复原算法。通过实验结果分析表明两种算法的抗噪性较差,Bezout型盲复原算法比Sylvester型盲复原算法有更高的实时性。其次,鉴于Bezout型和Sylvester型近似GCD图像盲复原算法对于噪声的干扰比较敏感,本文构造了正则约束模型,提出了正则化的近似GCD的多幅图像盲复原算法。该算法使用Bezout型近似GCD算法计算出点扩散函数,然后利用正则化约束模型进行非盲解卷积,从而获得复原图像。通过实验仿真分析和对比,改进算法具有较好的抗噪性,各项图像质量评价指标有所提高,复原图像对于图像... 

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 图像盲复原的国内外研究现状
    1.3 论文的主要内容
第2章 图像复原基本理论
    2.1 图像退化模型
    2.2 图像复原的不适定性
    2.3 点扩散函数PSF模型
    2.4 图像噪声
    2.5 经典的图像盲复原算法
        2.5.1 参数估计的图像盲复原算法
        2.5.2 迭代盲反卷积图像盲复原算法
        2.5.3 全变分正则化图像盲复原算法
    2.6 复原图像质量的评价标准
    2.7 本章小结
第3章 近似最大公因子的图像复原模型及求解方法
    3.1 基于近似最大公因子的图像盲复原模型
    3.2 基于Bezout型近似最大公因子的图像盲复原算法
        3.2.1 Bezout矩阵的性质
        3.2.2 Bezout型一元多项式最大公因子求解
        3.2.3 Bezout型二元多项式最大公因子求解
        3.2.4 图像盲复原算法的流程
    3.3 基于Sylvester型近似最大公因子的图像盲复原算法
        3.3.1 Sylvester矩阵的性质
        3.3.2 Sylvester型一元多项式最大公因子求解
        3.3.3 图像盲复原算法的流程
    3.4 实验验证与结果分析
    3.5 本章小结
第4章 正则化的近似最大公因子的多幅图像盲复原算法
    4.1 图像复原中的正则化方法
        4.1.1 正则化方法的基本概念
        4.1.2 正则项与正则参数
    4.2 正则化的近似最大公因子的多幅图像盲复原算法
        4.2.1 Bezout型近似GCD算法求解PSF
        4.2.2 正则化约束非盲迭代解卷积模型
        4.2.3 正则化模型的求解
        4.2.4 算法中参数的选取
        4.2.5 改进算法的流程
    4.3 实验验证与结果分析
    4.4 本章小结
第5章 改进的近似最大公因子的单幅图像盲复原算法
    5.1 基于单幅图像的多个辅助求解多项式构造方法
    5.2 Bezout型 GCD算法优化及PSF求解方法
        5.2.1 PSF尺寸计算的优化方法
        5.2.2 Bezout型 GCD算法求解公因子的优化
        5.2.3 基于Bezout型 GCD算法的PSF求解方法
    5.3 维纳滤波解卷积
    5.4 改进算法的流程
    5.5 实验验证与结果分析
        5.5.1 QR 分解计算 PSF 尺寸实验
        5.5.2 图像盲复原算法实验
    5.6 本章小结
第6章 结论
    6.1 本文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士期间取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分数阶微积分正则化的图像处理[J]. 陈云,郭宝裕,马祥园.  计算数学. 2017(04)
[2]基于能量约束的自适应加权图像盲复原算法[J]. 苏畅,付天骄,张星祥,任建岳,金龙旭.  光学学报. 2018(02)
[3]基于先验信息的全变分图像复原算法[J]. 张俊峰,罗立民,舒华忠,伍家松.  东南大学学报(自然科学版). 2016(06)
[4]自适应阈值的超变分正则化图像盲复原[J]. 周箩鱼,张葆,杨扬.  光学精密工程. 2012(12)
[5]基于变分贝叶斯估计的相机抖动模糊图像的盲复原算法[J]. 孙韶杰,吴琼,李国辉.  电子与信息学报. 2010(11)
[6]基于倾斜刃边法的调制传递函数计算及图像复原[J]. 李铁成,陶小平,冯华君,徐之海.  光学学报. 2010(10)
[7]图像盲复原算法研究现状及其展望[J]. 张航,罗大庸.  中国图象图形学报. 2004(10)

博士论文
[1]基于盲解卷积的图像盲复原技术研究[D]. 周箩鱼.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2013
[2]基于偏微分方程理论的图像复原技术研究[D]. 卢兆林.中国矿业大学 2012
[3]图像复原的Bregman迭代正则化方法研究[D]. 易丽娅.华中科技大学 2011
[4]运动模糊图像恢复算法的研究与实现[D]. 刘微.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2006
[5]基于图像复原的航空摄影前向像移检测及补偿技术研究[D]. 刘明.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2005

硕士论文
[1]基于奇异值分解的信号处理关键技术研究[D]. 聂振国.华南理工大学 2016
[2]非凸性高阶全变差正则化盲图像复原方法研究[D]. 许尚文.重庆大学 2015
[3]图像盲复原方法中稀疏正则方法的研究[D]. 邹子健.西安电子科技大学 2013
[4]图像盲复原实用技术研究[D]. 徐宗琦.国防科学技术大学 2006
[5]图像复原中正则化方法的研究及应用[D]. 苗晴.国防科学技术大学 2005



本文编号：3698734