基于DSP图像运动模糊恢复的研究.ppt.ppt

基于dsp图像运动模糊恢复的研究 学生 杨德文指导老师 周玉林 基于dsp图像运动模糊恢复的研究 引言 xxxx 数字图像处理是一门涉及多个学科和应用于诸多领域的新兴学科 日益成为人们关注的焦点 在日常生活中 常常会遇到图像模糊现象 通常需要运用图像复原技术对其进行复原 使其成为清晰可辨认的图像 以满足人眼或机器视觉的要求 helstrom采用最小均方误差估计方法对退化图像进行处理 从而提出了维纳滤波器 slepian将维纳滤波进行推广 pratt和habibi又提出了提高维纳滤波计算的方法 使得在最小均方意义下 维纳滤波是最优方法 本课题的研究以道路交通电子眼拍摄的车辆运动模糊图像恢复为例 着重研究运动模糊图像的退化模型 采用维纳滤波方法对运动模糊图像进行恢复 同时运用dsp技术对运动模糊图像进行实时恢复 研究目的与背景 研究现状 主要研究工作 运动模糊图像的理论基础 xxxx 在图像的形成 传输和记录过程中 由于受到实际成像系统的缺陷 传输介质 物体与成像系统的相对运动 环境随机噪声等影响 故获取的图像几乎均存在一定程度的降质 图像中的像素点发生位移 造成图像的物体扭曲 远近比例失调 从而形成失真 散焦 运动模糊 覆盖噪声的图像 为了使退化图像尽可能或最大限度地恢复出原始的真实图像 需要对其进行一定的处理 dsp是digitalsignalprocessing的缩写 表示数字信号处理 数字化是信息化的基础 数字信号处理是数字化的核心技术之一 其任务基本上是由dsp器件来完成 dsp技术已成为了一项迅速发展的前沿技术 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备 以数字形式对信号进行采集 变换 滤波 估值 增强 压缩 识别等处理 从而获得符合人们需要的信号形式 定点dsp处理器指的是数据格式用整数和小数来表示 浮点dsp处理器数据的浮点格式用指数和尾数的形式表示 其动态范围比用小数形式表示的定点格式要大得多 典型的dsp系统 dsp技术的基本概念 图像噪声 加性噪声 量化噪声 乘性噪声 椒盐噪声 图像噪声 当前对模糊图像复原技术的研究主要集中于空域和频域 目前对图像复原技术的研究大部分集中于频域 空域中的卷积对应于频域的乘积 频域乘积可以大大减少计算量 连续傅里叶变换二维图像的快速傅里叶变换 频域图像处理技术 模糊图像方程取fourier变换得 离散图像fourier变换正变换 反变换 运动模糊图像的退化模型 图像退化 复原过程的模型 空域 频域 退化系统 退化方程式 连续函数的退化模型 退化模型 匀速直线运动引起的图像模糊的退化模型 运动模糊图像的复原方法和硬件设计 xxxx 约束复原 最小二乘滤波复原方法 维纳滤波复原方法 选择合适的变换矩阵q 维纳滤波 均方误差最小方程 维纳滤波表示式 系统硬件设计 系统硬件的主体由四个dsp构成 其中有三个定点dsptms320c6416和一个浮点dsptms320c6711 dsptms320c6416支持8 16 32 64bit数据传输 dsptms320c6711支持8 16 32bit数据传输 因为dsptms320c6711的数据线宽度最大只有32bit 所以系统中的各个dsp之间均采用32bit的数据线连接 且每个dsp外围扩有8m 32bit的sdram 运动模糊图像恢复原理框图 运动模糊图像的处理研究和实验结果分析 xxxx 运动模糊图像处理过程 仿真图像生成步骤 无噪声图像复原结果 有噪声图像复原结果 比较以上两幅图像可知 噪声对运动模糊图像的复原质量存在较大的影响 虽然维纳滤波有较强的抑制噪声的能力 但是图像的复原结果仍然不太理想 复原图像质量评价和振铃效应 xxxx 评价是指通过详细 仔细的研究和评估之后而确定对象的意义 价值或者状态 评价的过程是一个对评价对象的判断过程 同时也是一个综合计算 观察和咨询等方法的一个复合分析过程 1 客观评价 采用算法对图像质量进行评价 2 主观评价 观测者设计实验对图像质量进行评价 在逆卷积恢复图像的过程中 每个像素需要相邻像素的信息才能恢复 但图像边沿的像素没有足够的相邻像素可以利用 因而导致恢复图像的边沿变差 以及使整幅图像存在明暗相间的条纹 即振铃效应 振铃效应 总结与展望 xxxx 已完成的主要工作 学习了运动模糊图像的恢复处理的相关理论知识 包括dsp技术的基本概念 图像噪声的产生原因和特征 图像频域处理技术 运动模糊的退化模型等 分析了在已知退化模型的条件下 水平方向的运动模糊图像的恢复方法 主要介绍了维纳滤波复原方法 使用图像频域处理技术分析并求出了运动模糊的两个参数 运动模糊方向 运动模糊尺度 使用维纳滤波方法恢复模糊图像时 会出现阴暗相间的条纹 此现象是振铃效应 并通过复原实验解释了该现象的产生 后续主要工作 除研究的匀速直线运动模糊外 实际情况下 还存在着旋转 相向 非匀速的运动模糊情况等问题 在实际采集的运动模糊图像中 大部分运动模糊图像存在噪