基于清晰度評(píng)價(jià)的圖像運(yùn)動(dòng)模糊方向鑒別

陳從平 秦 武 王 建

(三峽大學(xué)機(jī)械與材料學(xué)院,湖北宜昌 443002)

工業(yè)生產(chǎn)中,由于機(jī)械振動(dòng)、快速運(yùn)動(dòng)等原因,被拍攝物與相機(jī)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致獲取的圖像被退化.在忽略加性噪聲的情況下,一幅M×N的退化圖像一般可表示為

式中,g(x,y)為退化圖像,f(x,y)為原始圖像,h(x,y)為運(yùn)動(dòng)模糊點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)(PSF),對(duì)于極短時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可以認(rèn)為是勻速直線運(yùn)動(dòng),因而PSF可簡(jiǎn)化為

式中,L為模糊長(zhǎng)度,θ為模糊方向,它們是運(yùn)動(dòng)模糊圖像的兩個(gè)重要參數(shù).在模糊長(zhǎng)度已知的情況下,如果能夠鑒別出模糊方向,則可通過(guò)圖像旋轉(zhuǎn)或逆濾波等方法恢復(fù)原始圖像.

如何鑒別模糊方向是運(yùn)動(dòng)模糊圖像復(fù)原中的重要問(wèn)題.Yitzhaky和Kopeika等[1-2]采用2×2微分算子來(lái)進(jìn)行模糊方向的鑒別,但是該方法僅能夠鑒別運(yùn)動(dòng)方向在0～45°范圍內(nèi)的模糊方向,而且鑒別誤差較大;陳前榮等提出基于方向微分的鑒別方法,對(duì)每一角度的圖像進(jìn)行微分灰度求和評(píng)價(jià),此方法精度有所提高,但是在圖像旋轉(zhuǎn)掃描過(guò)程中涉及大量的像素坐標(biāo)及像素值的雙線性和3次C樣條插值運(yùn)算,大大增加了計(jì)算量[3-4].

無(wú)論采用何種方法來(lái)鑒別模糊方向,其最終目的都是為恢復(fù)出清晰的圖像,以便于提取圖像中的有用信息,基于這一思想,本文提出了一種基于清晰度評(píng)價(jià)的運(yùn)動(dòng)模糊方向鑒別方法,其基本思想是:若模糊長(zhǎng)度L已知,則按一定的步長(zhǎng)Δθ調(diào)整模糊角度θ,并在此新的角度下對(duì)圖像進(jìn)行恢復(fù),然后對(duì)恢復(fù)出的圖像進(jìn)行清晰度評(píng)……