基于Richardson-Lucy算法的航空运动模糊图像复原技术研究

【类型】学位论文

【作者】张奋 

【关键词】 Lucy 联合变换相关 单应矩阵 正则化,航空图像 运动模糊 模糊核 Richardson

【摘要】航空成像过程中相机相对于地面在做高速运动，因而不可避免地会造成目标场景影像在CCD像面上产生像移，从而导致航空图像存在运动模糊。为了提高航空成像分辨力，改善航空图像质量，需要对运动模糊图像进行复原处理。由于运动而造成的模糊图像，能够利用CCD曝光周期内相机的运动路径来表示该运动模糊图像的模糊核函数。利用连续序列帧图像进行去运动模糊时，能够提供更多的图像信息及相机运动信息，在一定程度上能够降低运动模糊图像反卷积过程中的不适定性和病态性。在此基础上，本文提出了一种利用多帧连续图像序列进行图像的去运动模糊方法。通过采用一个高帧速低分辨率相机来记录低帧速高分辨率成像曝光时间内的运动路径来实现模糊核函数的估计，实现了模糊图像的水平及旋转运动模糊核的计算。本文首先从研究直线运动模糊尺度的确定方法展开，然后通过引入了极坐标变换，提出了一种利用联合变换相关器来鉴别旋转模糊尺度的方法，并利用仿真图像进行了算法正确性的验证。根据多帧图像去运动模糊算法，在远距离拍摄场景下，本文应用单应性矩阵序列，利用多帧清晰图像间的运动矢量建立了新的投影运动模糊模型来模拟航空相机的运动路径。该投影运动模糊模型在建立空间可变的运动模糊核模拟相机自身运动方面比传统的基于空间不变运动模糊核方法具有更大的实用性和有效性。然后我们对原有Richardson-Lucy算法进行了改进，将改进后的RL算法引入到该运动模糊模型中，进行去运动模糊。最后通过在投影运动RL算法中加入带有先验性知识的正则化约束，起到了抑制噪声放大、降低振铃效应、保留边缘信息等作用，改善了去模糊效果，并通过仿真实验图对比验证了该方法的有效性。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】西安电子科技大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】郭宝龙

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