第三组-—图像聚焦区域与散焦区域的判别方法综述.docx

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1、图像工程文献综述-----图像聚焦区域与散焦区域的判别方法(focus/Defocusregiondetectionanddiscrimination)小组编号：3小组成员姓名：张艳（2014201503）何长青（2014201750）蒋长鸿（2014261833）2014年10月图像聚焦区域与散焦区域的判别方法摘要：计算机通过图像或视频正确理解周围环境是计算机视觉的首要研究目标,该领域至关重要的三项工作即正确感知场景中的主要物体,识别物体的轮廓和获得物体的环境上下文。要实现这个目标,对图像聚焦区域和散焦区域的正确判别是必不可少的。聚焦区域属于图像中的显著性区域,也属于图像的清晰区域，散焦区域

2、属于图像中模糊区域的一种，而现在大部分聚焦区域和散焦区域的判别算法在判别准确度方面存在一定的问题,不能进行准确分辨和提取。在很多聚焦区域和散焦区域检测有相关研究中,一个关键问题是寻找能够表征图像模糊的评价指标,进而将图像的模糊区域和清晰区域区分开来，然后根据散焦与运动造成的模糊区域的特征来判别出散焦区域。本文通过对图像聚焦区域和散焦区域的判别方法展开研究,主要提出和改进了一些非糊区域和模糊区域的一些判别方法以及散焦区域的判别。关键字：聚焦区域散焦区域模糊区域判别方法1.引言随着计算机性能和功能的发展,人们越来越希望计算机可以更加自主更加智能的完成任务。要实现这个目标,需要计算机能够理解周围的环

3、境。人类感知外界信息最主要方式是通过视觉,所以计算机理解周围环境的关键是具有视觉感知处理能力。人类对外界环境的视觉感知能力经过了长时间自然选择进化到了一个很高级的水平。人类能够快速高效的分析周围环境,定位感兴趣的物体,并作出相应的反应。关于人的视觉分析能力原理性研宄早己展开,但是还没有取得决定意义的成果。但是计算机对于我们所获得图像的聚焦区域和散焦区域的判别必须通过一定的分类器来达到目的。所以对图像聚焦区域和散焦区域的正确判别是计算机视觉研究中的一个重要研究方向。在光学相机的曝光时间内，如果场景中存在运动目标或者场景部分对焦不准，就会造成图像局部模糊，图像模糊并非是一种完全不利于图像分析的退化

4、，作为成像系统和目标场景之间产生的独特物理现象，其本质和场景深度或运动之间有着深刻的内在联系，利用模糊现象的规律实现景深的人工处理，或认识测量运动是可能的。而对于计算机通过图像或视频正确理解周围环境来说，正确感知场景中的主要物体,识别物体的轮廓和获得物体的环境上下文是至关重要的工作，而聚焦区域的判别是获得图像的视觉显著性信息是最为基础的一步。因此，对于图像的聚焦区域和散焦区域的判别是我们正确认识图像和理解图像的关键环节。目前，图像模糊区域的检测取得了一定的成果，如Hsu等根据图像梯度分布的统计规律，使用支持向量机的方法对图像模糊区域进行检测。Tai等利用局部灰度与梯度变化的关系实现失焦模糊的估

5、计，并通过MRF传播优化得到局部失焦模糊区域。Zhou等对失焦模糊图像进行再次模糊，计算前后图像边缘位置的梯度比得到边缘的模糊度，并扩展至整幅图像求得失焦模糊的区域图。Crimaldi等采用多次分块的分法，使用局部标准差作为模糊评价指标对图像局部运动模糊区域进行检测。Su等利用图像模糊与像素奇异值分布之间的关系，通过奇异值特征来判断某个像素属于模糊区域还是清晰区域。上述的图像模糊区域检测方法虽然能在一定程度上将局部模糊区域检测出来，但是模糊区域的分割都是依据模糊检测的结果，采取适当的阈值将模糊区域分割出来，分割结果通常比较粗糙，模糊区域边界不够精确，带来的误差较大。本文主要分为三部分：（一）聚

6、焦区域与散焦区域的介绍（二）对于聚焦区域和散焦区域的判别方法的介绍（三）小结与展望2．聚焦区域和散焦区域的介绍聚焦区域(focusedimage)指的是图像中有一块清晰的视觉聚焦区域,其余区域为模糊区域。对于一定的光学系统，成像模糊的原因主要有：场景的散焦和运动模糊。失焦造成的模糊图像如图1所示，而运动模糊图像如图2所示。图1散焦模糊图像图2运动模糊图像场景散焦模糊的原因是：任何光学系统成像都有一定的景深范围，光学系统成像时使距离离镜头一定范围内的场景聚焦所成的像小于人眼感觉清晰容许的弥散圆，则这个范围内的场景在景深范围内，可清晰成像，而不在景深范围内的场景成像的像点弥散太大，使得成像平面中一

7、个像点重叠了若干物点的成像点，从而产生视觉模糊，如图所示。而运动模糊是由于目标与镜头之间的相对运动产生，在一定的曝光时间内物点的运动，引起对应像点的运动，使像平面内的一个像点重叠了若干个物点的像点，引起视觉上的模糊。3.聚焦区域与散焦区域的检测目前，图像模糊区域的检测取得了一定的成果，如Hsu等根据图像梯度分布的统计规律，使用支持向量机的方法对图像模糊区域进行检测。Tai等利用局部灰度与梯度变化的