《模糊圖像去模糊》word版

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1、隨著“平安城市”的廣泛建設(shè)，各大城市已經(jīng)建有大量的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，雖然監(jiān)控系統(tǒng)己經(jīng)廣泛地存在于銀行、商場、車站和交通路口等公共場所，但是在公安工作中，由于設(shè)備或者其他條件的限制，案情發(fā)生后的圖像回放都存在圖像不清晰，數(shù)據(jù)不完整的問題，無法為案件的及時偵破提供有效線索。經(jīng)常出現(xiàn)嫌疑人面部特征不清晰，難以辨認，嫌疑車輛車牌模糊無法辨認等問題。這給公安部門破案、法院的取證都帶來了極大的麻煩。隨著平安城市的推廣、各地各類監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的進一步推進，此類問題會越來越特出。第一章．模糊圖像產(chǎn)生的原因　　造成圖像模糊的原因很多，聚焦不準、光學系統(tǒng)的像差、成像過程中的相對運動、大氣湍流效應(yīng)、低光照、環(huán)境隨機噪聲

2、等都會導致圖像模糊。另外圖像的編解碼、傳輸過程都可能導致圖像的進一步模糊。總體來說，造成圖像模糊的主要原因有以下幾大方面：　1.系統(tǒng)自身因素　　一個全模擬監(jiān)控系統(tǒng)中，從前端到后端由圖像采集、圖像傳輸、圖像存儲、圖像顯示等幾個環(huán)節(jié)構(gòu)成。在每一個環(huán)節(jié)或都會產(chǎn)生視頻信息損失，也就是讓圖像質(zhì)量變差或變模糊?！　＄R頭：影響進入攝像機的光通量和成像的精確性，會直接導致圖像模糊;攝像機感光元件Sensor：影響到光信號的采集和光電轉(zhuǎn)換效果，會直接導致圖像模糊;視頻傳輸電纜兩端的BNC接頭：因信號屏蔽的縫隙會造成信號損失，視頻傳輸電纜經(jīng)過長距離的傳輸，傳輸線纜的電阻、屏蔽、阻抗匹配等問題，都會引起信號的衰減

3、，也會直接導致圖像質(zhì)量變差變模糊，監(jiān)視器圖像呈現(xiàn)端也會有一定的信號損失?！　≡谝粋€全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，采用網(wǎng)絡(luò)傳輸，經(jīng)過數(shù)字化編碼的視頻信號的傳輸和存儲相對于模擬系統(tǒng)，可以更有效避免因信號衰減造成圖像損傷。但是，在鏡頭、圖像采集以及后端呈現(xiàn)時的圖像信號耗損仍然無法避免。另外，在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，又增加了視頻信號的A/D轉(zhuǎn)換、視頻編碼壓縮環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)仍會導致圖像信息的損失?，F(xiàn)有的視頻壓縮編碼算法都是有損壓縮，會直接導致視頻信息的丟失，影響視頻清晰度?！嶋H生活中,以下情況都可以歸結(jié)為系統(tǒng)自身因素.例如:　?。?）鏡頭聚焦不當、攝像機故障等。（2）傳輸太遠、視頻線老化（3）光學鏡頭的極限分

4、辨率和攝像機不匹配導致的模糊;　　（4）相機分辨率低，欠采樣成像。2.　自然環(huán)境　　除系統(tǒng)本身因素以外，自然環(huán)境對視頻圖像清晰度影響也非常大。若遇到刮風、下雨、下雪、大霧等自然天氣，都會導致圖像質(zhì)量急劇下降或模糊不清。除此以外，還有照度不足、背光、逆光、溫度過低或過高等，都會對圖像還原系統(tǒng)造成影響，影響到圖像清晰度。在光線不足的條件下，攝像機的Sensor成像會產(chǎn)生很多噪聲，這些噪聲會影響圖像清晰度，而且會使圖像編碼的碼流大幅增加。例如:　　?。?）攝像機罩或鏡頭受臟污、受遮擋等?！　。?）大霧，沙塵、雨雪等環(huán)境影響等?！?.人為環(huán)境　　供電系統(tǒng)的電源不“干凈”，即竄入比較強的干擾信號，具體

5、是指在50Hz的正弦波上疊加有干擾信號，如果電網(wǎng)中有大功率可控硅調(diào)頻調(diào)速裝置、可控硅整流裝置、可控硅交直流變換裝置等都會對電源產(chǎn)生污染?！　‰娨暠O(jiān)控系統(tǒng)附近有很強的電磁干擾源或電磁輻射。電磁干擾源如電焊、無線電發(fā)射、大電機、大繼電器的干擾等，也會導致對視頻信號干擾。電磁干擾會導致圖像有間距相等的豎條或圖像呈規(guī)律性閃爍條紋等，從而導致圖像模糊。還有，就是人為破壞導致，比如被弄得難以識別的車牌等，致使攝像機無法攝取車牌號等。例如:（1）環(huán)境電磁干擾;（2）視頻壓縮算法、傳輸帶寬導致的模糊。（3）運動目標高速運動導致的運動模糊等;　　　第二章　模糊圖像常用的處理方法　　對于模糊圖像處理技術(shù)，國內(nèi)大

6、學和科研機構(gòu)在多年以前就在研究這些理論和應(yīng)用，相關(guān)文獻也發(fā)布了不少，已經(jīng)取得了一些很好的應(yīng)用。美國Cognitech軟件是相當成熟的一套模糊圖像恢復應(yīng)用軟件，在美國FBI及其他執(zhí)法機構(gòu)中已有多年實際應(yīng)用，其恢復出的圖像可以直接當作法庭證據(jù)使用，可見模糊圖像處理技術(shù)已經(jīng)取得了相當?shù)膶嶋H應(yīng)用?！　∧：龍D像的去模糊處理前面提到，造成圖像模糊的原因有很多，要取得比較好的處理效果，不同原因?qū)е碌哪：枰煌奶幚矸椒?。從技術(shù)方面來向，模糊圖像處理方法主要分為三大類，分別是圖像增強、圖像復原和超分辨率重構(gòu)。2.1圖像增強　增強圖象中的有用信息，它可以是一個失真的過程，其目的是要改善圖像的視覺效果，針

7、對給定圖像的應(yīng)用場合，有目的地強調(diào)圖像的整體或局部特性，將原來不清晰的圖像變得清晰或強調(diào)某些感興趣的特征，擴大圖像中不同物體特征之間的差別，抑制不感興趣的特征，使之改善圖像質(zhì)量、豐富信息量，加強圖像判讀和識別效果，滿足某些特殊分析的需要。　　圖像增強可分成兩大類：頻率域法和空間域法。前者把圖像看成一種二維信號，對其進行基于二維傅里葉變換的信號增強。采用低通濾波（即只讓低頻信號通過）法，可去掉圖中的噪聲；采用高