[发明专利]一种基于对称边缘填充的简单透镜边缘区域去模糊方法

说明书

本发明公开了一种基于对称边缘填充的简单透镜边缘区域去模糊方法，涉及图像复原技术领域，包括：用简单透镜拍摄模糊图像；提取边缘，通过对称翻转操作扩充边缘区域；利用盲卷积图像复原算法单独处理边缘区域；通过均值融合方法截取边缘区域的去模糊图像。本方法利用简单透镜模糊核的空间对称性，扩充边缘区域为图像复原算法提供更丰富的图像信息，相对于现有方法，本发明能提高边缘区域的图像复原精度，在图像处理领域具有重要意义。

技术领域

本发明涉及数字图像处理领域，特指一种基于对称边缘填充的简单透镜边缘区域去模糊方法。

背景技术

近年来，随着计算摄影技术的发展，简单镜头结合后期图像复原算法正逐渐成为相机设计领域以及图像处理领域一个新的研究方向。简单镜头包含一个或几个镜片，由于在成像过程中球面镜片对不同波长光线的折射率不同，受镜头像差和色散的影响，由简单镜头直接拍摄的图像是模糊的。为得到清晰的复原图像，准确估计出简单透镜的模糊核是关键。简单透镜的模糊核，模糊核中包含简单镜头的像差等模糊信息。

目前已有很多方法处理简单透镜拍摄的模糊图像，但是边缘区域的模糊一直没有得到很好的校正。因为简单透镜的镜片表面具有一定弧度，由于制作工艺的差别存在一定畸变，而且拍摄时的外界环境对成像也有影响。所以简单透镜的真实模糊核是空间变化的，即镜片每个区域的实际模糊核是不一样的。目前有的方法将简单透镜模糊图像当作全局不变模糊核来处理，默认整幅图像的模糊核都是一样的，这样边缘区域的去模糊精度肯定会受影响。有些方法估计空间变化的模糊核，虽然边缘区域与其他区域是分开处理的，但边缘区域的复原精度仍然不高。因为图像复原算法在处理某一个图像块时会利用该图像块临近图像块的图像信息，而边缘区域以外已经没有图像了，临近图像块信息不够丰富，也会影响图像复原算法精度。

简单透镜的模糊核具有空间对称性，可利用这个特性将简单透镜的边缘区域进行扩充，丰富的图像边缘信息可以提高边缘区域的图像复原精度。

发明内容

本发明为克服上述情况不足，旨在提出一种基于对称边缘填充的简单透镜边缘区域去模糊方法，该方法将模糊图像边缘区域单独处理，利用简单透镜模糊核空间对称性的特性，将边缘区域进行扩充，然后再进行图像复原处理。

一种基于对称边缘填充的简单透镜边缘区域去模糊方法，其特征在于包括以下几个步骤：

步骤一：用简单透镜拍摄获取模糊图像；

步骤二：提取模糊图像边缘区域，通过对称翻转操作扩充边缘的图像区域；

步骤三：将扩充后的边缘区域用盲卷积图像复原算法单独做去模糊处理，得到扩充区域的去模糊图像；

步骤四：截取得到边缘区域的去模糊图像，边缘区域与其他区域的重叠部分通过均值融合算法得到。

进一步的，所述步骤一中的模糊图像通常指在静态下拍到的图像，不包括抖动模糊或运动模糊图像；

进一步的，所述步骤二中的对称翻转操作是基于简单透镜模糊核的空间对称性特征，具体操作方法如图4(1)所示，将第一模糊区域A和第二模糊区域B以及第一模糊区域A、第二模糊区域B的重叠部分C分别向图像外对称翻转，得到扩充之后的图像；

进一步的，所述步骤三中的盲卷积图像复原算法为基于最大后验概率MAP的盲卷积图像复原算法，在最大后验概率模型下，盲卷积图像复原问题的统计学模型可以表述为：

argmaxP(K,I|B)=argmaxP(B|I,K)P(I)P(K) (1)