数字图像处理实验三：图像复原.docVIP

南 京 工 程 学 院 通信工程学院 实 验 报 告 课 程 名 称 数字图像处理C 实验项目名称 实验三 图像的复原 实 验 班 级 算通111 学 生 姓 名 夏婷 学 号 208110408 实 验 时 间 2014年5月5日 实 验 地 点 信息楼C322 实验成绩评定 指导教师签名 年 月 日 实验三、图像的恢复 一、实验类型：验证性实验 二、实验目的 1. 掌握退化模型的建立方法。 2. 掌握图像恢复的基本原理。 三、实验设备：安装有MATLAB 软件的计算机 四、实验原理 一幅退化的图像可以近似地用方程g=Hf+n 表示，其中g 为图像，H为变形算子，又称为点扩散函数（PSF ），f 为原始的真实图像，n 为附加噪声，它在图像捕获过程中产生并且使图像质量变坏。其中，PSF 是一个很重要的因素，它的值直接影响到恢复后图像的质量。 I=imread(‘peppers.png’); I=I(60+[1:256],222+[1:256],:); figure;imshow(I); LEN=31; THETA=11; PSF=fspecial(‘motion’,LEN,THETA); Blurred=imfilter(I,PSF,’circular’,’conv’); figure;imshow(Blurred); MATLAB 工具箱中有4 个图像恢复函数，如表3-1 所示。这4 个函数都以一个PSF 和模糊图像作为主要变量。deconvwnr 函数使用维纳滤波对图像恢复，求取最小二乘解，deconvreg 函数实现约束去卷积，求取有约束的最小二乘解，可以设置对输出图像的约束。deconvlucy 函数实现了一个加速衰减的Lucy-Richardson 算法。该函数采用优化技术和泊松统计量进行多次迭代。使用该函数，不需要提供有关模糊图像中附加噪声的信息。 deconvblind 函数使用的是盲去卷积算法，它在不知道PSF 的情况下进行恢复。调用deconvblind 函数时，将PSF 的初值作为一个变量进行传递。该函数除了返回一个修复后的图像以外，还返回一个修复后的PSF。下面以维纳滤波和约束去卷积为例说明图像恢复的实验原理。 deconvwnr 使用维纳滤波对图像恢复 deconvreg 对图像进行约束去卷积 deconvlucy 用Lucy-Richardson 算法实现图像恢复 deconvblind 用盲去卷积算法实现图像恢复 1. 维纳滤波 使用deconvwnr 函数可以利用维纳滤波方法恢复图像。在图像的频率特征和附加噪声已知的情况下，Wiener 滤波比较有效。本例演示了维纳滤波器的性能，同时也演示了PSF 的重要性。得到准确的PSF 时，恢复的结果会比较好。 I=imread(‘peppers.png’); I=I(10+[1:256],222+[1:256],:); LEN=31; THETA=11; PSF=fspecial(‘motion’,LEN,THETA); Blurred=imfilter(I,PSF,’circular’,’conv’); wnrl=deconvwnr(Blurred,PSF); imshow(wnrl); 2. 约束去卷积 采用deconvreg 函数可以对图像进行约束去卷积。当知道附加噪声的部分信息时，使用约束去卷积实现图像恢复比较有效。 （1）将一幅图像读入MATLAB 工作空间。本例使用裁剪来减小要恢复的图像的大小。 I=imread(flowers.tif); I=I(10+[1:256],222+[1:256],:); figur