开题报告--汪闯

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1、毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告题目：运动模糊图像复原方法的研究学院：数理学院专业名称：应用物理学学号：200941220105学生姓名：汪闯指导教师：余宏生2013年2月10日5毕业设计（论文）开题报告1、课题来源数理学院毕业设计选题。2、研究目的和意义由于物体间相对高速运动和摄像仪器的聚焦等原因导致在摄取图像过程中引入了不同程度的模糊，致使图片质量下降，如成像传感器与被摄景物之间存在高速的相对运动时，摄取的图像就会出现运动模糊，运动模糊是成像过程中普遍存在的现象，运动模糊图像的恢复也是图像恢复中的重要课

2、题之一，对运动模糊图像的复原研究早已成为图像复原领域的热点，其在各个领域中的应用也越来越多。如普通照相时手的抖动、航空侦察时飞机相对于地面的运动等等。这些运动会造成图像模糊和降低图像的分辨率,因此,为了提高对图像的应用效率,就需要提取出模糊图像中被运动模糊所掩盖的信息，为了以最大保真度恢复原图像，就需要对降质图片进行复原操作[1]。无论在日常生活还是在国防军工领域，运动造成图像模糊现像普遍存在，这给人们生活和航空侦察等造成很多不便，所以很有必要对运动模糊图像的恢复做深入研究[2]。3、国内外研究现状和发展趋势3.1运动模糊

3、图像复原方法研究的现状数字图像处理研究有很大部分是在图像恢复方面进行的，在六十年代中期，去卷积(逆滤波)开始被广泛地应用于数字图像恢复。Nathan用二维去卷积的方法来处理由漫游者、探索者等外星探索发射器得到的图像。在同一个时期，Harris采用PSF(PointSpreadFunction)的解析模型对望远镜图像中由于大气扰动所造成的模糊进行了去卷积处理，Mcglamery则是采用了由实验室确定的PSF来对大气扰动去卷积。从此以后，去卷积就成了图像恢复的一种标准技术。但是这种方法对于噪声很敏感，在噪声较大的情况下，图像恢

4、复的效果不明显。大部分图像中，邻近的像素是高度相关的，同时为了减少噪声的干扰。Helstrom采用最小均方误差估计方法，提出了维纳滤波器[3]。后来Canon提出了功率谱均衡滤波器[4]，它和维纳滤波器类似，但是在某些睛况下，它的恢复性能优于维纳滤波器[5]。5毕业设计（论文）开题报告对于随空间改变的模糊，一种直接而且有效的恢复方法是坐标变换恢复。其思想就是通过对退化图像进行几何变换，使得到的模糊函数具有空间不变性。然后采用普通的空间不变恢复方法对其进行恢复，再用一个和先前几何变换相反的逆变换将模糊图像恢复为原始图像。利用

5、这种方法，Rabbins和Huang对彗星图像进行了处理[6]。Sawchuk研究了由于非线性运动、像散和像场弯曲造成的退化图像。对于这些随空间变化的退化图像，在所需的几何变换已知的情况下，恢复是相当有效的[7]。由于许多模糊图像系统实际上是非线性系统，把非线性系统简化为线性系统，采用线性恢复方法，虽然简化了计算量和便于实现，但是在某些情况下，恢复出来的图像效果不是很好，于是就提出了非线性图像恢复技术，其中最著名的就是EM算法。1974年Besag把马尔可夫场(MRF)引入到图像处理领域中，目前已经在图像恢复、分类、分割等

6、方面得到了广泛应用。MRF本质上是一个条件概率模型，结合贝叶斯准则，把问题归结为求解模型的最大后验概率估计，进而转化为求解最小能量函数的优化组合问题。Zhou第一个把HNN(HopfieldNeuralNetwork)应用到模糊图像恢复中，他提出了一种叫zcvJ的算法，该算法可以保证HNN收敛的稳定性[8]。但是这种方法的收敛时间比较长。后来Pajk和Katsaggelos提出了改进的MHNN(ModifiedHopfieldneuralnetwork)进行灰度图像恢复[9]。2000年，Galatsanos，Mesaro

7、vie，Katsaggelos等人在已知部分模糊图像信息的情况下，提出用条件贝叶斯的EA(evidenceanalysis)算法进行模糊图像的盲恢复[10]，它的本质也是一种迭代算法，计算一量也是非常大。对匀速直线运动和匀速圆周直线运动的研究已经比较成熟，只是在提高计算速度和精度上还需进一步改进。3.2运动模糊图像研究的发展趋势图像恢复发展到现在，已经有了许多成熟的算法，但是还是存在许多问题，等待着我们去解决。目前图像恢复的最新发展有[2,11]：1)非稳图像复原，即空间可变图像复原。2)退化视频信号的复原问题，以及摄像机

8、拍照图像复原，这是一个需要进一步研究的领域。3)运动补偿时空复原滤波，同时将时间相关应用到运动补偿中。4)“Telemedicine"的出现，远程诊断极大的依赖于远程接受的图像质量，图像恢复在医学领域中有相当重要的作用。5)模糊PSF的确定仍然是一个困难的问题，尤其对空间可变的PSF的估计。4、本课题的