基于運動圖像復原的維納濾波器設計設計

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1、LANZHOUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY畢業(yè)設計說明書題目基于運動圖像復原的維納濾波器設計基于運動圖像復原的維納濾波器設計ThedesignoftheWienerfilterforimagerestorationbasedon張明哲ZhangMingzhe09250104蘭州理工大學畢業(yè)設計摘要運動模糊圖像成像過程中可能會出現(xiàn)模糊、失真或混入噪聲，最終導致圖像質量下降。這種質量的下降會造成圖像中的目標很難識別或者圖像中的特征無法提取，必須對其進行恢復,維納濾波是一種常見的圖像復原方法。本設計主要對維納

2、濾波的基本原理進行研究，并結合MATLAB中的函數(shù)，設計相應的維納濾波器，對運動模糊圖像和它的加噪圖像進行復原。之后，對逆濾波和維納濾波進行圖像復原仿真實驗，并對比它們的復原效果。關鍵詞：維納濾波；圖像恢復；退化模型-III-蘭州理工大學畢業(yè)設計AbstractMotionblurinimagingprocessmayappearfuzzy,distortedormixedwithnoise,resultinginthedecreaseofimagequality.Thedropinqualitywillcauseth

3、attheimageofthetargetcannotbeextractedandaredifficulttoidentify,soitmustberestored.Wienerfilteringisacommonmethodforimagerestoration.StudyonthedesignofthemainprincipleoftheWienerfilter,andcombinedwiththefunctionofMATLAB,designthecorrespondingWienerfilter,tothere

4、storationofmotionblurredimageandnoiseimageit.Then,ontheinversefilterandWienerfilterforimagerestorationsimulationexperiment,andcomparedtheirrestorationeffect.Keywords:Wienerfilter;imagerestoration;degradedimage-III-蘭州理工大學畢業(yè)設計目錄第1章緒論11.1圖像復原的背景及意義11.2圖像復原方法21.3維納濾

5、波簡介2第2章圖像基本退化模型及恢復42.1圖像噪聲42.2圖象退化模型52.2.1退化模型52.2.2連續(xù)函數(shù)退化模型72.2.3離散函數(shù)退化模型92.2.4勻速直線運動圖像的退化模型122.3圖像的恢復方法142.3.1逆濾波復原法142.3.2約束最小平方復原法152.3.3維納濾波復原法16第3章維納濾波實現(xiàn)退化圖像的復原183.1維納濾波的基本原理183.1.1維納濾波概述183.1.2運動模糊參數(shù)的確定193.1.3維納-霍夫（Wiener-Hopf）方程233.2維納濾波仿真實現(xiàn)243.2.1K參數(shù)對運動

6、模糊圖像復原的影響243.2.2圖像的恢復效果對比26總結33參考文獻33附錄一：外文文獻翻譯35附錄二：源程序清單54致謝62-III-蘭州理工大學畢業(yè)設計第1章緒論在實際的日常生活中，人們要接觸很多勻速運動圖像，畫面，而在景物成像這個過程里可能會出現(xiàn)模糊、失真或混入噪聲，最終導致圖像質量下降，這種現(xiàn)象稱為圖像“退化”。因此我們可以采取一些技術手段來盡量減少甚至消除圖像質量的下降，還原圖像的本來面目。這就是圖像復原。引起圖像模糊有很多種的原因，舉例來說有運動引起的，高斯噪聲引起的，斑點噪聲引起的，椒鹽噪聲引起的等等。

7、圖像復原的算法：數(shù)字圖像復原問題實際上是在一定的準則下，采用數(shù)學最優(yōu)化方法從退化的圖像去推測原圖像的估計問題。不同的準則及不同的數(shù)學最優(yōu)化方法就形成了各種各樣的算法。常見的復原方法有，逆濾波復原算法，維納濾波復原算法，盲卷積濾波復原算法，約束最小二乘濾波復原算法等等。圖像復原是圖像處理中的重要技術，圖像復原可以在某種意義上對圖像進行改進，即可以改善圖像的視覺效果，又能夠便于后續(xù)處理。其中維納濾波是最典型的一種，20世紀40年代，維納奠定了最佳濾波器研究的基礎。即假定輸入時有用信號和噪聲信號的合成，并且它們都是廣義平穩(wěn)過

8、程和他們的二階統(tǒng)計特性都已知。維納根據(jù)最小均方準則（即濾波器的輸出信號與需要信號的均方值最?。?，求得了最佳線性濾波器的參數(shù)，這種濾波器被稱為維納濾波器。MATLAB是一款主要用于數(shù)值計算和圖像處理的工具軟件。由于它采用了矩陣的形式存貯數(shù)據(jù)，因此在圖像處理領域能夠發(fā)揮速度快，效率高的優(yōu)點。它包含了許多功能強大的工具箱，借助于這些工具