[发明专利]一种沿模糊路径的比例式像素提取方法

说明书

本发明公开了一种沿模糊路径的比例式像素提取方法，首先输入一幅模糊图像，在模糊图像上，利用八分之一画圆法，在0≤x≤y的八分之一圆弧上取到八分之一模糊像素序列，获得半径为r的八分之一圆上一系列的M点组成的序列，将一系列的M点组成的序列利用镜像旋转坐标变换得到半径为r的整个圆周上的M点组成的序列，得到所有半径的模糊像素序列，通过一维平移运动模糊复原的方法对模糊像素序列进行图像复原，改变半径r，对所有不同半径的像素序列进行一维图像复原，得到所有半径的复原像素序列，将所有半径的复原像素序列沿上述流程的逆过程得到回填的坐标对应关系，按照该对应关系将复原像素序列进行回填，即可得到复原后的清晰图像。

技术领域

本发明属于图像处理技术，具体涉及一种沿模糊路径的比例式像素提取方法。

背景技术

近年来，在人工智能掀起的又一代数字化浪潮下，图像处理领域焕发了新的生命力，在图像的光电转换、传输以及记录显示的过程中，由于实际成像系统拍摄时景物和相机可能产生一系列的空间运动，在一次曝光的过程中能量在成像平面上的非正常累积，造成了所获得的图像产生退化模糊，通常我们称之为运动模糊。对模糊图像进行一定的处理，使其尽可能恢复出原始的真实图像的过程，就称为图像复原，又称为图像恢复。

旋转运动模糊图像的复原是图像复原领域的一种特例，但也最为常见，无论多么复杂的运动，总能分解成平移运动和旋转运动。平移运动具有空间不变性，退化机制较为简单，每个像素邻域内的模糊核是基本一致的，因此对模糊核的估计相对容易。但是对于旋转模糊，每个像素点的邻域的模糊核的方向是当前像素在其所在圆周的切线方向，另一方面，模糊核的大小也随着所在圆周的大小而变化，并不具有空间可变性。因此，对于旋转运动模糊的模糊核估计是十分复杂的。

从日常生活的拍照，到实验室对高速运动的目标拍摄，运动模糊图像的复原在光学防抖，机器视觉，视频监控等等很多领域都有着十分广泛的应用。由于运动产生的图像模糊现象会给后期的工作造成困难，因此它也是模式识别，图像配准，视频图像序列稳定等等后继工作的基础，有着十分重要的研究价值。如何找到一种恢复效果理想且实时性好的旋转运动模糊恢复算法是图像处理过程的重要工作，也是十分有意义的课题。

针对旋转运动模糊的空间可变性特征，国内外学者对于如何把旋转运动模糊变为空间不变性模糊展开了深入研究：

在A.A.Sawchuk and M.J.Peyrovian在《Space-Variant Image Restoration byCoordinate Transformations》(J.Opt.Soc.Amer.,64(2),pp.138-144,February,1974.)一文中提出了基于几何变换的解决方案，将图像的直角坐标直接变换到极坐标，然后采用灰度级插补的方法，将其余坐标的灰度值插值出来，从而使得旋转模糊转化为普通的平移运动模糊进行处理，但是算法的效果不佳，而且由于大量的插值算法，大大增加了算法的复杂度和误差，算法的实时性差。

Zhou Jianyang，Yang Yintao，Wu Yiliang在《Fast restoration algorithm forrotational motion blurred images[Y]》(International Conference on MaterialsEngineering for Advanced Technologies，ICMEAT 2011.)一文中，提出了基于Bresenham画圆法沿模糊路径提取像素序列的方法，提高了算法的实时性，但是该算法的存在着画圆取点时，同心圆之间存在遗漏的像素点未被提取，丢失了大量图像的高频信息，恢复效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沿模糊路径的比例式像素提取方法，具有计算量小、不丢失图像信息的特性，能有效地沿旋转运动模糊路径提取像素点，并复原旋转运动模糊图像。