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针对图像复原的病态反问题进行研究, 分析了图像复原的数学模型及其病态性, 提出了组合傅里叶变换与曲波变换的图像复原(ForCurIR)算法。算法利用傅里叶变换对色噪声和曲波变换对分片光滑图像的稀疏表示特性, 将图像复原问题转换成傅里叶变换域约束去卷积和曲波变换域约束去噪问题, 最后通过组合傅里叶变换域和曲波变换域收缩法实现去卷积和抑制噪声。实验结果表明:ForCurIR算法很好地再现了图像的边缘等细节信息, 复原出的图像在信噪比和视觉质量两方面都有显著的提高。
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书书书
第
29
卷
第
8
期
光
学
学
报
Vol.29
,
No.8
2009
年
8
月
犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃
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,
2009
文章编号:
02532239
(
2009
)
08213404
组合傅里叶变换与曲波变换的图像复原
邓承志
1
汪胜前
1
曹汉强
2
1
南昌工程学院计算机科学与技术系,江西 南昌
330099
2
华中科技大学电子与信息工程系,湖北 武汉
( )
430074
摘要
针对图像复原的病态反问题进行研究,分析了图 像复 原 的数 学模 型 及其 病态 性,提 出了 组合 傅 里叶 变换 与
曲波变换的图像复原(
ForCurIR
)算法。算法利用傅里叶变 换 对色 噪声 和 曲波 变换 对 分片 光滑 图 像的 稀疏 表 示特
性,将图像复原问题转换成傅里叶变换域约束去卷积和 曲波 变 换域 约束 去 噪问 题,最 后 通过 组合 傅 里叶 变换 域 和
曲波变换域收缩法实现去卷积和抑制噪声。实验结果表 明:
ForCurIR
算法 很好 地再现 了图 像的边 缘等 细 节信 息,
复原出的图像在信噪比和视觉质量两方面都有显著的提高。
关键词
图像处理;反问题;正则化;曲波变换;收缩
中图分类号
TP391
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
犃犗犛20092908.2134
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犵
犲
收稿日期:
20080910
;收到修改稿日期:
20081113
基金项目:国家自然科学基金(
60772091
,
60462003
)和江西省教育厅科技项目(
犌犑犑09366
)资助课题。
作者简介:邓承志(
1980-
),男,博士研究生,主要从事图像处理、多尺度几何分析方面的研究。
犈犿犪犻犾
:
犱犲狀
犵
犮犺犲狀
犵
狕犺犻
@
126.犮狅犿
导师简介:曹汉强(
1953-
),男,教授,博士生导师,主要从事图像处理、信息安全方面的研究。
犈犿犪犻犾
:
犮犪狅犺
狇
@
犿犪犻犾.犺狌狊狋.犲犱狌.犮狀
1
引
言
由于 受大气干扰、相对 运动及聚焦 等不良因素
的影响,图像在实际获取 的 过程中不 可 避免地引 入
不同程度的模糊 和 噪声,从 而 引起图像 的 降质。图
像复原的目 的 就 是 从 降 质 的 图 像 中 恢 复 出 原 始 图
像。图像复原最简单的方法就是直接进行反卷积操
作。然而,降质图像不可避免地会存在噪声,加之降
质系统的低通特性,使得降 质 图像的微 小 变动可能
导致复原图像的 巨 大变化。 为了克服 这 一问题,得
到唯一 并 且 稳 定 的 复 原 图 像
,通 常 采 用 正 则 化 方
法
[
1
]
。常用的正则 化 方法有各向异性法
[
2
]
、半二次
型法
[
3
]
、全变差法
[
4
]
等。
自
犇狅狀狅犺狅
首次提出基 于小波 阈 值的线性 反 问
题求解方法以来,基于小波 的 图像复原 方 法也得到
了广泛研究
[
5
~
7
]
。
犇犪狌犫犲犮犺犻犲狊
等
[
7
]
提出的小波 域稀
疏约束迭代阈 值 图 像 复 原 方 法
,获 得 很 好 的 结 果。
但是由于小波变换 对 二维图像 的 非稀疏表 示 缺陷,
使得该方法模糊 了 图像的边 缘 等特征。 近年来,图
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