[发明专利]调整模糊图像的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调整模糊图像的方法，尤其涉及利用点散开函数(pointspread function，简称PSF)来调整模糊图像的方法。

背景技术

由于科技的进步，现在的数字照相机已经多具有防手震的功能。而实现防手震的方法又可区分为很多种类。第一种为机械式防手震，也就是在数字相机的镜头或者是光耦合元件(以下简称CCD)上装设可移动的机构并且辅以一个手动检测装置。当拍摄时产生些微震动，手动检测装置会检测到数字相机的震动并且动态的反向补偿镜头或者CCD，使得反向补偿镜头以及CCD的相对位置固定。因此，CCD不会接收到模糊图像(blur image)。一般来说，此种方式的效果佳，但机械结构复杂、以及成本高，因此常运用于高阶数字相机的防手震。

第二种为高感光度(ISO)方式或者超高感光度(ISO)方式防手震。当使用者拍摄并产生震动时，数字相机会缩短镜头曝光的时间。也就是说，CCD会在极短的时间内接收到一图像，而此图像也不会是模糊图像。由于镜头曝光时间很短所以CCD接收到的光强度不足，将导致CCD产生的图像信号较弱。因此，数字相机中必须要有一放大电路来放大图像信号成为清晰图像。一般来说，市面上的数字相机大多采用此种方式。

上述二种方式最主要的目的皆是在数字相机产生震动时，利用机械的方式或者是控制镜头的曝光时间，来防止CCD接收到模糊图像。一般来说，手持式装置，例如手机或者PDA，上的数字相机由于无法装设复杂的机械结构以及成本的考虑，无法运用上述二种防手震的方式。因此，就必须将CCD接收到的模糊图像经过特殊的处理来将模糊图像还原成清晰图像。

请参照图1A，其所示为图像的退化程序(degradation)以及还原程序(restoration)示意图。假设有一清晰图像f(x，y)经过退化程序，得到模糊图像g(x，y)。若h(x，y)为一个线性空间不变量(linear spatially invariant)的程序，η(x，y)为噪声(noise)，则退化的模糊图像g(x，y)在空间域(spatial domain)上，有以下几个关系：

其中为回旋积分(convolutionintegration)。

若利用傅立叶转换(Fourier Transformation)，则在频率域(frequencydomain)的表示式为：

G(u，v)＝H(u，v)F(u，v)+N(u，v)--(2)。其中，(2)式为(1)式的傅立叶转换。其中，N(u，v)为噪声的傅立叶转换，而退化函数H(u，v)在频率域称为光学转移函数(optical transfer function，OTF)；相对的，在空间域上的h(x，y)称为点散开函数(point spread function，PSF)。此术语是让h(x，y)作用在一个光点上，以获得任一种物体的退化程序。如图1B所示，在空间域中在不考虑噪声的情况下，一物体10与一点散开函数20的回旋积分即成为一模糊图像30。

运用到数字相机上，f(x，y)即可视为照相的物体(object)，点散开函数h(x，y)即可视为数字相机的震动，再加上噪声η(x，y)后，CCD即接收到一模糊图像g(x，y)。再者，图1A中的还原滤波器(restoration filter)即是还原程序中用来接收模糊图像g(x，y)并还原成清晰图像

最简单的方式，就是利用一直接反滤波器(inverse filter)来作为还原滤波器用以还原一模糊图像。也就是在频率域上直接将(2)式除以光学转移函数H(u，v)：