[发明专利]一种快速非全局一致图像抖动模糊去除算法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算摄像学技术领域，特别涉及一种快速非全局一致图像抖动模糊去除算法及其系统。

背景技术

由于相机抖动造成的图像模糊是造成拍摄图像质量下降的重要原因。随着数字摄像设备的发展，数码摄像器材的大量普及，由于这些消费级摄像器材大多缺乏效果良好却十分昂贵的光学防抖动装置,同时使用这类摄像器材的消费者一般不具备很好的摄像专业知识，因而造成大量的图片由于拍摄时的不慎操作而发生模糊。

目前，有一类去除图像模糊的方法是图像非盲去模糊算法，这类方法是指应用模糊核估计算法估计得到模糊图像的模糊核后根据该模糊核和模糊图像估计清晰图像的方法。这类算法大多假设图像具有全局一致的模糊核，以达到降低计算复杂度的目的，这是由于在图像非盲去模糊算法中一般采用迭代算法，而在每次迭代中需要对图像反复进行模糊操作，而这一步正是图像非盲去模糊算法的计算瓶颈，如果采用全局一致的模糊核假设模糊操作就可以采用FFT算法进行加速。然而实际上全局一致的模糊假设并不能很好的描述图像的模糊过程。由于相机的实际投影模型为透视投影，图像中各点的模糊核并不完全相同，尤其是对于焦距较短的相机，其模糊核在图像四周变化很大。但是，由于去模糊问题本身计算量极大，而采用全局不一致的模糊模型使得基于FFT的快速卷积方法无法应用于去模糊算法的迭代中，造成计算复杂度大幅提升，计算时间往往超出人们可以接受的范围。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种快速非全局一致图像抖动模糊去除算法及其系统。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种快速非全局一致图像抖动模糊去除系统，其包括：固定于三轴转台上的相机，投影仪，分光镜和屏幕，所述分光镜位于所述相机与所述屏幕之间，所述分光镜将所述投影仪的投射光线反射聚焦在所述屏幕上，所述相机与投影仪固连并通过所述分光镜使得投影仪和相机在三轴转台处于原始位置时有相同的视野。

本发明的快速非全局一致图像抖动模糊去除系统通过控制相机在曝光时间内的运动，模拟真实相机采集图像时的模糊过程，在很短的时间内获得清晰图像在给定相机运动轨迹下的模糊图像。该模糊图像经过颜色和几何校正后作为去模糊算法的中间结果代入算法中去，最终实现快速的全局模糊核不一致的图像去模糊。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种快速非全局一致图像抖动模糊去除方法，其包括如下步骤：

S1：搭建本发明所述的一种快速非全局一致图像抖动模糊去除系统；

S2：建立图像模糊模型，控制三轴转台在相机曝光时间内作伺服运动；

S3：对相机拍摄得到的模糊图像进行校正；

S4：利用图像非盲去模糊算法进行迭代计算，计算更新清晰图像。

本发明的快速非全局一致图像抖动模糊去除方法用三维旋转运动模型近似相机的六维运动，利用包括投影仪和三轴转台的快速非全局一致图像抖动模糊去除系统，快速实现了对整个全局非一致图像非盲去模糊。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一种优选实施方式中快速非全局一致图像抖动模糊去除系统的光路示意图；

图2是本发明所采用的三轴转台的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。