基于运动图像复原的维纳滤波器设计 毕业设计

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1、LANZHOUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY毕业设计说明书题目基于运动图像复原的维纳滤波器设计学生姓名学号09250104专业班级通信工程一班指导教师学院计算机与通信学院答辩日期2013年6月13日基于运动图像复原的维纳滤波器设计ThedesignoftheWienerfilterforimagerestorationbasedon摘要运动模糊图像成像过程中可能会出现模糊、失真或混入噪声，最终导致图像质量下降。这种质量的下降会造成图像中的目标很难识别或者图像中的特征无法提取，必须对其进行恢复,维纳滤波是一种常见的图像复原方法。本设计主要对维纳滤波的基本原理进行研究，并

2、结合MATLAB中的函数，设计相应的维纳滤波器，对运动模糊图像和它的加噪图像进行复原。之后，对逆滤波和维纳滤波进行图像复原仿真实验，并对比它们的复原效果。关键词：维纳滤波；图像恢复；退化模型-III-AbstractMotionblurinimagingprocessmayappearfuzzy,distortedormixedwithnoise,resultinginthedecreaseofimagequality.Thedropinqualitywillcausethattheimageofthetargetcannotbeextractedandaredifficultto

3、identify,soitmustberestored.Wienerfilteringisacommonmethodforimagerestoration.StudyonthedesignofthemainprincipleoftheWienerfilter,andcombinedwiththefunctionofMATLAB,designthecorrespondingWienerfilter,totherestorationofmotionblurredimageandnoiseimageit.Then,ontheinversefilterandWienerfilterfori

4、magerestorationsimulationexperiment,andcomparedtheirrestorationeffect.Keywords:Wienerfilter;imagerestoration;degradedimage-III-目录第1章绪论11.1图像复原的背景及意义11.2图像复原方法21.3维纳滤波简介2第2章图像基本退化模型及恢复42.1图像噪声42.2图象退化模型52.2.1退化模型52.2.2连续函数退化模型72.2.3离散函数退化模型92.2.4匀速直线运动图像的退化模型122.3图像的恢复方法142.3.1逆滤波复原法142.3.2约束最小

5、平方复原法152.3.3维纳滤波复原法16第3章维纳滤波实现退化图像的复原183.1维纳滤波的基本原理183.1.1维纳滤波概述183.1.2运动模糊参数的确定193.1.3维纳-霍夫（Wiener-Hopf）方程233.2维纳滤波仿真实现243.2.1K参数对运动模糊图像复原的影响243.2.2图像的恢复效果对比26总结33参考文献33附录一：外文文献翻译35附录二：源程序清单54致谢62-III-第1章绪论在实际的日常生活中，人们要接触很多匀速运动图像，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

6、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。这就是图像复原。引起图像模糊有很多种的原因，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。图像复原的算法：数字图像复原问题实际上是在一定的准则下，采用数学最优化方法从退化的图像去推测原图像的估计问题。不同的准则及不同的数学最优化方法就形成了各种各样的算法。常见的复原方法有，逆滤波复原算法，维纳滤波复原算法，盲卷积滤波复原算法，约束最小二乘滤波复原算法等等。图像复原是图像处理中的重要技术，图像复原可以在某种意义上对图像进行改进，即可以改善图像的视觉效果，又能够便于后续处理。其中维纳滤波是最典型

7、的一种，20世纪40年代，维纳奠定了最佳滤波器研究的基础。即假定输入时有用信号和噪声信号的合成，并且它们都是广义平稳过程和他们的二阶统计特性都已知。维纳根据最小均方准则（即滤波器的输出信号与需要信号的均方值最小），求得了最佳线性滤波器的参数，这种滤波器被称为维纳滤波器。MATLAB是一款主要用于数值计算和图像处理的工具软件。由于它采用了矩阵的形式存贮数据，因此在图像处理领域能够发挥速度快，效率高的优点。它包含了许多功能强大的工具箱，借助于这些工具箱，用户可以非常方便地