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1、数字图像处理论文——图像复原技术的研究院系：信息科学与工程学院专业班级：姓名：学号：摘要:运动模糊图像的复原是图像复原中较常见也是较难的一类，在智能交通系统中有着广泛的应用。本文面向车牌识别应用，对运动模糊图像的复原技术进行了系统的研究与实现。勻速直线运动模糊图像复原的关键在于运动模糊方向和长度的自动鉴别两个方面。将原图像视为各向同性的一阶马尔科夫过程，通过用双线性插值来进行方向微分，实现了运动模糊方向的自动鉴别算法；根据分析模糊图像的频谱图出现黑色条带的原因、条件以及它的精确位置，实现了运动模糊长度自动鉴别算法。针对复杂成像情况下的运动模糊图像复
2、原工作，着重解决了含噪运动模糊像和局部运动模糊图像的复原问题；综合应用椒盐噪声检测器和基于带可变正则化参数的径向基神经网络（I也FN）方法,实现了组合滤波器去噪算法，采用改进的局部运动模糊对象提取算法实现局部运动模糊图像的复原。开发了车牌模糊图像复原系统。该系统对模糊长度和模糊角度均具有较高的鉴别精度対于含有噪声的运动模糊图像和局部模糊图像进行相应的去噪处理和对局部模糊对象进行提取，并提供参数调整机制以获得最佳的复原效果。自动实现各种类型的运动模糊车牌图像的清晰恢复，复原的效果图可直接应用于后续的车牌识别等工作。关键字：图像复原，运动模糊，模糊方向
3、，模糊长度，噪声，局部模糊，车牌识别说明与相关工作•图像复原的研究背景和现状图像复原是数字图像处理中的一个重要课题。它的主要目的是改善给定的图像质量并尽可能恢复原图像。图像在形成、传输和记录过程中，受多种因素的影响，图像的质■都会有不同程度的下降，典型的表现有图像模糊、失真、有噪声等，这一质量下降的过程称为图像的退化。图像复原的目的就是尽可能恢复被退化图像的本来面目。在成像系统中，引起图像退化的原因很多。例如，成像系统的散焦，成像设备与物休的相对运动，成像器材的固有缺陷以及外部干扰等。成像目标物休的运动，在摄像后所形成的运动模糊。当人们拍摄照片时，
4、由于手持照相机的抖动,结果像片上的景物是一个模糊的图像。由于成像系统的光散射而导致图像的横糊。又如传感器特性的非线性，光学系统的像差，以致在成像后与原来景物发生了不一致的现象，称为畸变。再加上多种环境因素，在成像后造成噪声干扰。人类的视觉系统对于噪声的敏感程度要高于听觉系统，在声音棱播中的噪声虽然降低了质量，但时常是感觉不到的。但景物图像的噪声即使很小都很容易被敏锐的视忧系统所感知。图像复原的过程就是为了还原图像的本来面目，即由退化了的像恢复到能够真实反映景物的图像。与图像增强相似，图像复原的目的也是改善图像的质量。图像复原可以看作图像退化的逆过程
5、，是将图像退化的过程加以估计，建立退化的数学模型后，补偿退化过程造成的失真，以便获得未经干扰退化的原始图像或图像的最优估计值,从而改善图像质量。图像复原是建立在退化的数学模型基础上的，且图像复原是寻求在一定优化准则下的原始图像的最优怙计，因此，不同的优化准则会获得不同的图像复原，图像复原结果的好坏通常是按照一个规定的客观准则来评价的,如：最小均方准则，加权均方准则等。因而，图像恢复可以理解为图像降质过程的反向过程。建立图像恢复的反向过程的数学模型和确定导致图像退化的点扩散函数，就是图像复原的主要任务。早期的复原方法有：非邻域滤波法，最近邻域滤波法以
6、及效果较好的维纳滤波和最小二乘滤波等。随着数字信号处理和图像处理的发展，新的复原算法不断出现，在应用中可以根据具休情况加以选择。目前国内外图像复原技术的研究和应用主要集中于诸如空间探索、天文观测、物质研究、遥感遥测、军事科学、生物科学、医学影象、交通监控、刑事侦察等领域。如生物方面，主要是用于生物活休细胞内部组织的三维再现和重构，通过复原荧光显微镜所采集的细胞内部逐层切片图来重现细胞内部构成；医学方面,如对肿瘤周围组织进行显微观察，以获取肿瘤安全切缘与癌肿原发部位之间关系的定量数据;天文方面，如采用迭代盲反卷积进行气动光学效应图像复原研究等。原理与
7、实验结果分析像退化模型像复原问题的有效性关键之一取决于描述图像退化过程模型的精确性。要建立图像的退化模型，则首先必须了解、分析图像退化的机理并用数学模型表现出来。在实际的图像处理过程中，图像均需以数字离散函数表示，所以必须将退化模型离散化【3】。对于退化图像g(x,y)-KO+00g(兀,y)=JJ7a0)/2(x—Q,y—0)dad0+/2(兀,y)—00—00如果上式中/,A,H,g按相同间隔采样，产生相应的阵列[/(/,J)L.陆血网•，血[g(皿，然后将这些阵列补零增广得到大小为MxN的周期延拓阵列，为了避免重叠误差，这里M>A+C-1,N
8、、B+D—。由此，当k=0,1,L,M-1;l=0,1,L,N-1时，即可得到二维离散退化模型形式：M-1N-1gg)=
