基于MATLAB图像复原论文

XXXX学校 学号：

本科毕业设计

基于MATLAB的离焦模糊图像复原

学院名称： 计算机与信息技术学院 专业名称： 通信工程 年级班别： 2008级1班 姓 名： 指导教师：

2012年5月

XXXX毕业设计

基于MATLAB的离焦模糊图像复原

摘 要 图像在获取、传输和存储过程中会受到如模糊、失真、噪声等原因的影响，这些原因会使图像的质量下降。因此，我们需要采取一定的方法尽可能地减少或消除图像质量的下降，恢复图像的本来面目，这称为图像复原。通过阅读图像复原技术相关资料，本文主要探讨了维纳(Wiener)滤波、约束最小二乘滤波算法、Lucy-Richardson算法和盲解卷积算法，并使用相关的工具箱函数deconvwnr函数、deconvreg函数、deconvlucy函数、deconvblind函数进行仿真。另外本文对上述算法进行了仿真实现，并分析了四种算法的实验结果。

关键词 图像复原；维纳滤波恢复；约束最小二乘滤波恢复；Lucy-Richardson恢复；盲解卷积恢复

Based on the MATLAB of defocus blurred image restoration

Abstract Image in the acquisition, transmission and storage process will be subject to

such as blurring, distortion, noise and other reasons, these reasons will make the image quality degradation.Therefore, we needed to take a certain amount of ways to reduce or eliminate image quality to fall, to restore the image of self, this is known as image restoration. By reading the image restoration technology related data. This paper mainly discusses the Wiener filter, constrained least squares filtering algorithm, Lucy-Richardson algorithm and blind deconvolution algorithm，and the deconvwnr function，the deconvreg function ，the deconvlucy function and the deconvblind function are used for emulation.This article on the above algorithm to simulation and experimental result analysis of four kinds of algorithms.

Keywords image restoration; Wiener filtering restore; Constrained least squares filtering

restore; Lucy-Richardson recovery; Blind solution convolution recovery

I

XXXX毕业设计

目录

1 图像退化/复原处理的模型 .................................................. 1 2 噪声的特征 ............................................................... 2 3噪声的分类 ............................................................... 3 4直接逆滤波 ............................................................... 4 5维纳滤波 ................................................................. 5 6 约束的最小二乘方滤波 ..................................................... 7 7 使用Lucy-Richardson算法的迭代非线性复原 ................................. 9 8 盲去卷积 ................................................................ 11 总 结 ..................................................................... 12 参考文献 .................................................................. 13 致 谢 ................................................................... 14

II

XXXX毕业设计

前 言

在实际的日常生活中，人们要接触很多图像，画面。而在景物成像这个过程里可能会出现模糊、失真或混入噪声，最终导致图像质量下降，这种现象称为图像“退化”。因此我们可以采取一些技术手段来尽量减少甚至消除图像质量的下降，还原图像的本来面目，即在预定义的意义上改善给定的图像，这就是图像复原。尽管图像增强和图像复原之间有重叠部分，但前者主要是主观处理，而图像复原大部分是客观处理。复原通过使用退化现象的先验知识试图重建或恢复一副退化的图像。因此，复原技术趋向于将退化模型化并用相反的处理来恢复原图像，即考虑用模糊函数来消除图像的模糊。引起图像模糊有多种多样的原因，举例来说有运动引起的，高斯噪声引起的，斑点噪声引起的，椒盐噪声引起的等等。

本文主要研究离焦模糊图像的复原，离焦模糊图像是指在拍摄时景物与相机的相对运动引起的离焦 ,或是成像区域内不同深度的对象所引起不同程度的离焦 ,还有由于在成像区域中存在不同深度的对象会使自动调焦系统引起混淆而导致拍摄的相片离焦等。因此本文研究使用MATLAB把退化现象模型化，并对几种常用的滤波方法用MATLAB进行了仿真实现，为人们在不同的应用场合及不同的图像数据条件下选择不同的复原算法提供了一定的依据．

1 图像退化/复原处理的模型

如图1所示，

? f(x,y) g(x,y) f(x,y)

h(x,y) w(x,y) n(x,y) 退化 复原

图1

本文中用退化函数把退化过程模型化，它和加性噪声项一起，作用于输入图像f(x,y)，产生一副退化的图像g(x,y)：

1