基于深度学习的红外成像退化模型辨识及超分辨率成像方法

红外成像系统由于制造工艺和成本制约,分辨率仍然较低。图像超分辨率重建技术是提高图像分辨率的有效方法,获得了广泛研究,并在仿真图像上获得了很好的效果,但应用于实际图像时效果不甚理想,主要原因是实际成像退化更加复杂,包括红外光学系统像差和装配误差引起的空间非一致模糊,以及受工作温度影响导致的模糊核变化。针对上述问题,提出一种基于深度学习的红外成像退化模型辨识方法和基于退化模型约束的超分辨率重建方法,通过在不同工作温度下采集标定靶标图像,标定不同工作温度、不同空间位置的模糊核;采用卷积神经网络建立成像退化模型,并利用定标数据进行模型参数求解,为超分辨率重建提供更多先验信息;设计迭代超分辨率重建网络,交替进行退化参数估计和超分辨率重建,经过多次迭代逐步提高重建效果。实验结果表明,采用卷积神经网络求解的成像退化模型可准确描述模糊核变化规律,基于退化模型约束和退化参数在线学习的超分辨率重建方法可显著提高红外超分辨率成像的效果,具有较高的工程应用价值。

匀速直线运动模糊图像的退化数学模型试验研究

分析并建立了匀速直线运动模糊图像的退化数学模型,研究了点扩展函数的计算方法．结合汽车碰撞试验,对匀速直线运动造成的图像模糊进行了模拟和恢复实验,取得了令人满意的效果．

匀速直线运动模糊图像的退化模型研究

本文分析并建立了匀速直线运动模糊图像的退化数学模型,研究了点扩展函数的计算方法。结合汽车碰撞试验,对匀速直线运动造成的图像模糊进行了模拟和恢复实验,取得了令人满意的效果。

深度学习下模糊高光谱图像复原数学模型仿真

高光谱图像具有三维数据结构,可同时采集目标对象的空间维、光谱维的特征,但其成像过程中,因载荷平台振动,得到高光谱图像较为模糊,影响图像使用中的准确度与可信度。为此,研究一种深度学习下模糊高光谱图像复原数学模型方法。根据高光谱成像原理与点扩散函数求解模糊图像的光谱信息,利用傅里叶变换建立其退化模型,获得模糊图像与实际图像之间相关性。通过3D卷积网络采集模糊图像特征,使用卷积核、激活函数获取特征增加非线性因子,通过反卷积层得到特征图谱,利用图像重建层将特征重组,输出清晰高光谱图像,实现模糊高光谱图像复原。实验结果表明,所提方法能够将模糊图像复原,复原的图像信噪比在6dB以上,且图像复原时间低于15s。

一种基于带雾模糊图像的退化模型

大雾天气条件下获取图像时,由于大气的吸收和散射以及在成像过程中系统发生振颤等,会得到退化的带雾模糊图像。而目前存在双重退化因素图像的研究比较缺乏,因此提出了一种新的用于描述带雾模糊图像的退化过程的数学模型。该模型在传统的大气散射模型和模糊退化模型的基础上,以带雾模糊图像的实际生成过程作为依据进行推导,可以描述双重退化因素导致的图像退化过程。使用该模型可以复原序列带雾模糊图像,实验结果表明复原效果良好。

散焦和运动模糊复合模型及参数估计

为了解决散焦和运动模糊同时存在的图像复原问题,建立了一种散焦和运动模糊复合模型,提出了一种基于自相关的参数估计方法。在分析图像成像过程的基础上,对标准散焦模型和运动模糊模型进行卷积,估计复合模型的分布范围,根据光的散射特性和能量守恒调整复合模糊模型的幅度。对复合模型按两方向分别求导,根据导数矩阵自相关的曲线特性估计模糊参数。实验结果表明,参数估计方法具有较高的估计精度,解决了混叠现象造成的干扰问题,复合模型则能够取得较好的复原效果。

基于维纳滤波的体育运动视频模糊图像复原方法

为解决由噪声、拍摄目标与摄像机间相对运动导致的视频成像质量下降的问题,提出一种基于维纳滤波的体育运动视频模糊图像复原方法。图像复原过程即为图像退化的逆过程,在复原前通过噪声及模糊图像构建退化模型。使用拉格朗日乘数法构建退化模型复原约束条件,计算维纳滤波函数中运动图像的模糊角度和模糊尺度,完成图像复原全过程。实验表明在不同的相对运动速度下,所提方法能够有效地去除模糊图像梯度效应,使图像中没有较明显的模糊点,能够基本满足体育运动对视频图像清晰度的要求。

约束最小二乘滤波实现散焦模糊图像复原

为了解决散焦不准确导致图像中存在不同程度的散焦模糊,引入散焦模糊图像退化模型和散焦点扩展函数,分析了维纳滤波、逆滤波、约束最小二乘滤波的复原方法,通过模拟实验对比三种滤波的复原效果,观察不同散焦半径参数对复原效果的影响,结果发现:在有噪声的情况下,约束最小二乘滤波复原效果优于逆滤波和维纳滤波,从主观视觉和客观PSNR值来看,当估计的散焦半径接近原始散焦半径时,复原图像效果最佳.

匀速运动模糊图像恢复的离散化模型研究

图像恢复是图像处理领域的热点问题之一。利用导致图像退化的先验知识,沿着图像退化逆过程进行恢复。根据运动模糊图像的成像原理,建立了运动模糊图像的退化模型,结合图像复原的基本数学模型,运用积分变换以及微分数值化方法,建立了匀速运动模糊图像恢复的离散化过程,最后推导给出了匀速运动模糊图像恢复的离散化数学模型。该模型只利用了产生模糊的相关参数以及能够获取的退化图像信息,结果简单直接,对于后续相关算法设计提供了理论上的支撑。

遥感图像运动模糊恢复方法及评价标准研究

遥感成像系统与目标在曝光时间内的相对运动将导致成像的运动模糊。文章结合匀速直线运动造成的图像模糊特点,讨论图像模糊的产生机理并建立相关退化模型;利用点扩散函数(PSF)在频率域和空间域上分别对匀速直线运动产生的模糊图像进行恢复;验证各算法对高斯噪声的抗干扰性;提出使用HVS对比度的方法作为客观评价标准验证恢复算法的可行性,并与传统的灰度平均梯度(GMG)相对比表明该评价标准的合理性。

相对运动的模糊图像复原的算法研究

对由相对运动引起的模糊图像复原的算法进行了研究,分析其退化的原因,建立了其退化和复原的数学模型,并采用逆滤波、维纳(Wiener)滤波和卡尔曼(Kalman)滤波等算法对仿真运动下的模糊图像分别进行了图像恢复处理。结果表明,利用这一模型算法取得了良好的效果。还对更为复杂退化环境下的图像恢复问题进行了初探,为更为复杂退化环境下的图像恢复提供了理论依据和实践基础。

相对运动所引起的模糊图像的模糊复原算法研究

由于通常所要处理的图像都具有某种不确性,根据先验知识来建立退化模型的反退化处理技术,如滤波,其通用性较差.论文基于模糊算法对由相对运动引起的模糊图像的复原算法进行了研究,阐述了运动模糊图像退化的数学模型.根据数学模型分析其退化的原因,并运用模糊理论知识,提出了对由相对运动引起的模糊图像进行复原的隶属函数,同时与维纳(Wiener)滤波复原算法进行了对比分析.结果表明:模糊复原算法对有噪声的运动模糊图像能基本还原出原来的图像,效果相当理想,为图像复原技术提供了一种新思路.

车辆运动模糊图像复原方法研究

根据车辆运动模糊图像的特点,分析了运动模糊图像的退化模型,给出了运动模糊图像点扩展函数的参数估计和算法。采用改进的K值自动估计算法,较准确地估计出K值,再用维纳滤波复原图像。实验结果表明,这种改进的综合算法能够较为精确地估算出运动模糊图像的模糊参量并取得了较好的恢复效果。

基于倒谱特性的运动模糊图像PSF参数估计

根据运动模糊图像的特点,提出一种基于倒谱的运动模糊图像PSF参数估计方法。首先,分析了运动模糊图像退化模型以及运动模糊图像频谱和倒谱的特征,对倒谱图像信息滤波增强后,用Radon变换法计算出运动模糊方向,由倒谱中两个负峰值的位置计算出模糊长度。最后,用Lucy-Richardson算法对估计值进行图像复原验证。实验结果表明,该方法能够较精确地估算出运动模糊参数PSF值。

基于空间域的车辆运动模糊图像的恢复

从车辆运动模糊图像产生的机理出发,分析了运动模糊图像的退化模型,给出了一种在空间域中车辆运动模糊图像的运动参数估计及恢复算法,该算法不涉及系统的传递函数,而是根据车辆运动模糊的逆过程在空间域内直接进行图像的恢复,其效果受曝光时间内运动距离a的影响较小,可避免频域计算中可能出现的高频振铃现象,实验结果表明,该算法具有较好的恢复效果.

匀速直线运动模糊图像经典复原技术的研究

数字图像处理中对运动模糊图像复原技术的研究是近年来的研究热点。在测量误差允许范围内,变速、非直线运动都可以看作分段的匀速直线运动的合成,所以对匀速直线运动模糊图像的复原技术的研究更具有一定的代表性。文章主要通过对匀速直线运动模糊图像的复原技术进行展开讨论,分析各种恢复算法的优缺点。为使复原达到最佳效果,在选择复原方法时要结合图像的具体信息。文章通过对各种经典复原技术的探讨,希望能够对其他改进的复原技术提供一定的技术借鉴。

相向运动条件下图像的辐射状退化及其复原研究

当摄像机随载体作高速运动时,由于成像曝光时间、摄像机与目标间的纵向相对运动等因素使目标图像产生从中心到边缘的辐射状模糊,使系统有效视场减少,影响对目标的探测、识别和跟踪.本文根据运动成像关系和光电探测器的信号积分机理,研究了摄像平台高速运动条件下,图像辐射状模糊的图像退化模型,对几种特殊图像的退化进行了分析;并针对实际离散成像过程,建立了图像退化模型,分析了影响辐射状退化的因素;提出了一种辐射状模糊图像的递推复原处理算法;计算机方法模拟的辐射状退化图像与实际图像一致,复原算法可有效地减轻相向运动所造成的图像辐射状模糊.

运动模糊图像恢复算法相关研究发展概述

本文简要概述了目前几种常用的匀速运动模糊恢复算法、匀速运动模糊参数的确定及其他运动模糊相关研究进展和现状,并通过部分实验,对匀速运动模糊恢复算法略作分析比较。

匀速直线运动模糊图像复原的研究

图像在形成、传输和记录过程中,由于受多种因素的影响,其质量会有所下降。引起图像退化的因素有很多,如大气湍流效应、传感器的非线性、光学系统的像差、成像设备与物体之间的相对运动等。图像恢复是指去除或减轻在获取数字图像过程中发生的图像质量下降(退化),它是图像处理中重要而又富有挑战性的研究内容。本文讨论被摄物与相机之间的相对运动造成的运动模糊图像的恢复问题,在摄取图像的短暂曝光时间内,造成图像模糊的运动可近似作为匀速直线运动处理。而匀速直线运动模糊是动态情况下的一种典型模糊,因为变速的、非直线的运动在某些条件下可以看成是匀速的、直线运动的合成结果;并且主要分析了运动模糊图像的退化模型与匀速直线运动模糊图像的恢复方法,并对实验结果进行了合理的分析。

模糊运动图像的异常动作轨迹矢量搜索方法

为了解决当前模糊图像异常动作轨迹的搜索方法忽略模糊运动图像成因,造成的图像复原不完整、效果差及搜索效率低的问题,提出模糊运动图像的异常动作轨迹矢量搜索方法.采用最小二乘法对模糊运动图像进行复原并提取复原图像中存在的关键像素点构建运动图像的样本库,再运用BDT算法结合图像样本库搜索异常动作轨迹矢量,完成模糊运动图像中异常动作轨迹矢量的搜索.实验结果表明,所提方法的图像复原效果好、搜索效率高.为相关的模糊图像异常动作轨迹的搜索方法提供参考.