一种基于去模糊图像的梯度拟合与去模糊方法技术

技术编号:8683320 阅读:212 留言:0更新日期:2013-05-09 03:23
本发明专利技术涉及一种基于去模糊图像的梯度拟合与去模糊方法,包括以下步骤:1)选择与待去模糊图像类似的清晰图像;2)对选择的清晰图像调整尺寸,使该图像和待去模糊图像的尺寸大小相近;3)计算水平与竖直方向的图像梯度分布;4)利用EM算法对步骤3)中的梯度分布进行拟合,得到新的先验概率模型;5)通过新的先验概率模型对待去模糊图像进行去模糊操作。与现有技术相比,本发明专利技术具有针对性强、可提高模糊效果、可扩展等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种图像处理技术,尤其是涉及。
技术介绍
数码相机的普及使得其逐渐进入了千家万户。在拍摄家庭照片的时候,相机发生抖动是经常会出现的情況。究其原因,是因为在相机快门处于打开的时间内,所拍摄的人物或物体和照相机的CCD/CM0S (数码照相机中的图像传感器,将光信号转变成电信号)之间发生了相対的移动。在数字图像处理领域,这样的ー种相对运动我们常用模糊核来描述。日常生活中,相机抖动导致照片模糊的情况十分普遍。由于随着时间的推移,许多场景无法在模糊发生后重现,如此,一个珍贵的镜头往往会因为模糊而大打折扣。最好避免或减弱模糊的方式是将相机支在三脚架上,或是利用较高的ISO感光度,也可打开镜头(如有)的防抖功能。但三脚架携帯不便携;ISO的提高虽然可以通过提高快门速度从而减弱运动模糊,但一定程度上会带来噪声(也称噪点),降低画质;单反数码相机镜头防抖功能对于消费级卡片数码相机也只能是奢望。而对于数码相机的发展而言,像素的提升、更强大的传感器的升级,以及更智能的场景模式给予普通摄影者更多的便利,更容易拍摄出优秀的照片。然而这些硬软件的升级,都是基于相机拍摄前的一些设定,对于照片拍摄之后的优化却相对鲜有。在文献《RemovingCamera Shake from a Single Photograph)) (ACMTransactions on Graphics(TOG)-Proceedings of ACM SIGGRAPH2006, Volume25Issue3,July2006, Pages787-794)中,文章提出了基于自然图像的重尾分布对照片进行去模糊处理。研究表明,尽管大自然的图像在色彩、图案中千变万化,但是在梯度域中,它们基本都遵从重尾分布:拥有大量梯度值相对较小的点,相比起高斯分布,则拥有略多梯度值相对较大的点。这样印证了在自然图像中,平滑(梯度值)部分占了多数,而边界处(梯度值)在数量则相对少一点。換言之,图像梯度系数在直方图的零点处有着较大的峰值,而在远离零点处有较长的“尾”。因此可以利用重尾分布对图像进行去模糊处理。然而,针对形形色色不同的目标图像——待去模糊的图像,该文献的算法只用到了一个图像模型,即ー个通过普通街景建立的梯度上的先验概率模型。然而在实际生活中,除了自然风景照,拍摄家庭合影照片等带有肖像的照片也常常是必不可少的。虽然同为自然图像,但是人脸的梯度模型相比与景观类的梯度模型,势必会有部分出入。不同的先验模型对于图像去模糊有着不一样的效果。显然,模型与实际图像的梯度分布越接近,去模糊效果就会更好。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供ー种针对性强、可提高模糊效果的基于去模糊图像的梯度拟合与去模糊方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:,包括以下步骤:I)选择与待去模糊图像类似的清晰图像;2)对选择的清晰图像调整尺寸,使该图像和待去模糊图像的尺寸大小相近;3)计算水平与竖直方向的图像梯度分布;4)利用EM算法对步骤3)中的梯度分布进行拟合,得到新的先验概率模型;5)通过新的先验概率模型对待去模糊图像进行去模糊操作。所述的步骤I)中的类似指梯度分布上的相似。所述的类似的图像是同为山川景物类或同为人物肖像类。所述的步骤2)中调整尺寸的方法为双线性内插法。所述的新的先验概率模型p具体为:本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于去模糊图像的梯度拟合与去模糊方法,其特征在于,包括以下步骤:1)选择与待去模糊图像类似的清晰图像;2)对选择的清晰图像调整尺寸,使该图像和待去模糊图像的尺寸大小相近;3)计算水平与竖直方向的图像梯度分布;4)利用EM算法对步骤3)中的梯度分布进行拟合,得到新的先验概率模型;5)通过新的先验概率模型对待去模糊图像进行去模糊操作。

【技术特征摘要】
1.种基于去模糊图像的梯度拟合与去模糊方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)选择与待去模糊图像类似的清晰图像; 2)对选择的清晰图像调整尺寸,使该图像和待去模糊图像的尺寸大小相近; 3)计算水平与竖直方向的图像梯度分布; 4)利用EM算法对步骤3)中的梯度分布进行拟合,得到新的先验概率模型; 5)通过新的先验概率模型对待去模糊图像进行去模糊操作。2.据权利要求1所述的ー种基于去模糊图像的梯度拟合与去模糊方法,其特征在于,所述的步骤I)中的类似指梯度分布上的相似。3.据权利要求2所述的ー种基于去模糊图像的梯度拟合与去模糊方法,其特征在于,所述的类似的图像是同为山川景物类或同为人物肖像类。4.据权利要求1所述的ー种基于去模糊图像的梯度拟合与去模糊方法,其特征在于,所述的步骤2)中调整尺寸的方法为双线性内插法。5.据权利要求1所述的ー种基于去模糊图像的梯度拟合与去模糊方法,其特征在于,所述的新的先验概率模型P具体为:6.据权利要求5所述的ー种基于去模糊图像的梯度拟合与去模糊方法,其特征在于,所述的新的先验概率模型采用GaussianMixtureslD函数完成,该函数具体如下:[mu, sigma, weight, log] = GaussianMixtureslD u,nノ 其中X为数据,n为高斯分布支数,weight为姆支分布所占的权重,sigma为协方差矩阵,mu为各支高斯分布的均值,log为最大似然估计取对数后的值。7.据权利要求6所述的ー种基于去模糊图像的梯度拟合与去模糊方法,其特征在于,所述的GaussianMixtureslD函数采用EM算法实现,EM算法具体如下: 第一歩是计算期望,利用对隐藏变量的现有估计值,计算其最大似然估计值,对于第c支高斯分布:normalizer =1/( (2* n ) '0.5) *det (sigma (:,:, c)) '-0.5//...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈笠盛斌马利庄
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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