一种确定去模糊图像的方法，该方法至少部分地由数据处理系统实现，并且包括：接收以短曝光时间捕捉的景物的清晰图像；接收以比清晰图像更长的曝光时间捕捉的景物的模糊图像，其中模糊图像较之清晰图像具有更高水平的运动模糊和更低水平的图像噪声；确定响应于清晰图像和模糊图像的模糊核；确定响应于清晰图像的一个或多个基准差分图像；确定响应于模糊图像、模糊核和一个或多个基准差分图像的去模糊图像；以及将去模糊图像存储在处理器可访问的存储系统中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像去模糊领域，更具体而言，涉及使用以短曝光时间捕捉的第一清晰图像和以较长曝光时间捕捉的景物的第二模糊图像来确定去模糊图像的方法。
技术介绍
数字成像中图像模糊的一个共同原因是在与图像捕捉有关的曝光时间(积分时间)期间照相机与景物之间的相对运动。这种图像模糊有时称为“运动模糊”或“拖影 (smear) ”。运动模糊典型地出现在图像捕捉环境中的光亮度较弱从而需要较长曝光时间的情形中。一种减小运动模糊的方法是使用电子闪光来补偿自然照明。然而，这仅在物体相对接近照相机时才有效。另外，很多用户发现，闪光摄影很少能获得满意的结果。减轻运动模糊问题的另一种方法是提高电子图像传感器的感光性，以便减小图像捕捉期间的曝光时间。虽然近年来该领域发展很快，但目前使用的电子图像传感器的感光性仍不够高，不足以防止很多图像捕捉环境中的运动模糊。使电子图像传感器的感光性减小的一个因素是在传感器上使用了使彩色图像能够形成的滤色器。例如，Bayer (贝尔)的美国专利No. 3，971，065中所提到的众所周知的 “贝尔图案(Bayer I^attern) ”阐述了，使用红色、绿色和蓝色滤色器的重复阵列来检测彩色图像信号。虽然现今大部分消费型数字相机中使用了该常规方法，但滤色器阵列(CFA)具有丢弃大约2/3的入射光的不良影响，从而显著减小了成像系统的照相速度。Muramatsu (村松)的美国专利No. 4，876，591披露了包括束分裂器和两个不同的传感器的电子成像系统，其中一个传感器没有滤色器而另一个传感器包含滤色器的图案。 没有滤色器的传感器具有增强的感光性，而另一个传感器提供色彩信息。尽管该系统改善了单个常规图像传感器的感光性，但因需要两个传感器和束分裂器而使整个系统更复杂、 尺寸更大并且成本更高。此外，束分裂器仅将来自图像的一半光导向各个传感器，从而限制了照相速度的提高。Hamilton(汉密尔顿)等人的美国专利申请公开No. 2007/0046807阐述了使用单个传感器的数字图像系统，所述单个传感器使一些彩色图像像素具有滤色器并且使全色图像像素没有滤色器。使用插值算法来重购全色图像，其中更高速的全色图像像素提供图像细节信息。虽然该方法可以通过启用更短的曝光时间来在一定程度上减小运动模糊，但在很多低光成像方案中仍存在一定程度上的运动模糊。另一种减小数字图像中的运动模糊的影响的方法是使用图像增强算法来补偿被捕捉图像的模糊。该算法通常被称为“去模糊”或“去卷积”算法。该算法可以粗略地分为两种“盲”和“非盲”。如果与图像模糊有关的模糊核未知，则该问题称为“盲去卷积”，而当模糊核已知时称为“非盲去卷积”。对于非盲去卷积，最常用的方法是RichardSOn-Lucy(理查森-露西)(RL)去卷禾只法(参见文献:ff. H. Richardson, “ Bayesian-based iterative method of imagerestoration"，Journal of the Optical Society of America，Vol. 62, pp.55-59，1972 禾口 L B· Lucy (L · B ·露西)的〃 An iterative technique for the rectification of observed distributions"，Astronomical Journal，vol· 79，pp. 745-754，1974)。该方法包括在像素亮度符合泊松分布的假定下确定去模糊图像(有时称为“潜像”)。￠: “Improved image deblurring with anti-reflective boundary conditions and re-blurring，，(Inverse Problems, Vol. 22, pp. 2035-2053,2006)的文章中， Donatelli (多纳特利)等人使用基于偏差分方程(PDE)的模型通过合并防反射边界条件和再模糊步骤来恢复振铃较小的去模糊图像。^ "Progressive inter-scale and intra-scale non-bIind image deconvolution，，(ACM Transactions on Graphics，Vol. 27, Iss. 3,2008)的文章中， Yuan(圆)等人披露了使振铃明显减小的改进的尺度间和尺度内非盲图像去卷积方法。盲去卷积是极具挑战性的不适定问题。纯盲去卷积的方法应用于单个模糊图像或多个模糊图像。最具挑战性的问题是单图像的盲去卷积，这要求同时估计去模糊图像和与图像模糊有关的点展开函数(PSF)。￠:"Removing camera shake from a single photograph"(ACM Transactions on Graphics, Vol. 25，pp. 787-794，2006)的文章中，费格斯(Fergus)等人示出了通常较复杂且明显的模糊核。其阐述了一种在自然图像梯度的某一统计分布的假定下恢复模糊核的整体学习方法。^"High-quality motion deblurring from a single image"(ACMTransactions on Graphics，Vol. 27，pp. 1-10,2008)的文章中，Shan(杉)等人披露了一种使用模糊核估计和非模糊图像恢复的统一概率模型来消除运动模糊的方法。在“Understanding and evaluating blind deconvolution algorithms，，(Proc· IEEE Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition，2009)的文章中，Levin (雷文)等人描述并评价了很多单图像盲去卷积算法。模糊图像为多个时可以提供额外的限制以改善去模糊处理。在“ Two motion-blurred images are better than one，，(Pattern Recognition Letters,Vol. 36, pp. 211-217,2005)的文章中，Rav-Acha (雷夫-亚查)等人阐述了，使用模糊方向不同的图像来改进核估计。近来，披露了另一种盲去卷积，其采用除模糊图像以外的额外信息来改善去卷积。 该方法可以归属为“准盲去卷积 在"Simultaneous image formation and motion blur restoration via multiple capture" (Proc.International Conference Acoustics, Speech, Signal Processing, pp. 1841-1844，2001)的文章中，Liu (刘)等人阐述了，在正常曝光时间内使用CMOS传感器捕捉多个高速画面。用一个高速画面中的像素替换具有运动模糊的图像像素。在"Motion deblurring using hybrid imaging" (Proc. IEEE Conf. on Computer Visi本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·王，T·侯，R·L·米勒，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：
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