[发明专利]一种基于边缘图块锐化的模糊图像非盲复原方法

说明书

本发明为一种基于边缘图块锐化的模糊图像非盲复原方法，包括以下步骤：建立边缘图块数据库；提取模糊图像G的边缘分割图像G₁和平滑区域分割图像G₂；对边缘分割图像G₁进行网格划分，在划分好的网格区域中针对有像素值的边缘区域位置图块进行匹配锐化处理，获得锐化更新后的边缘区域图像G₁′；对平滑区域分割图像G₂进行复原，获得复原的平滑区域图像G₂′；获得模糊图像G的复原图像G′。本发明的优点是：通过对边缘区域图像进行网格划分，对于每个划分的单元网格，搜索确定图块数据库中与其灰度相似度匹配系数最大的清晰图块，完成边缘区域的的图块锐化更新，实现边缘清晰度提升的同时，避免了复原算法迭代引起的振铃效应。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种基于边缘图块锐化的模糊图像非盲复原方法。

背景技术

图像模糊问题是数字成像采集设备经常会遇到的问题。由于成像光学系统存在离焦、在的低照度拍摄时的手持成像设备需要长曝光时间，或者拍摄过程中运动场景和成像传感器发生相对运动，都会导致获取的图像出现模糊退化，造成图像分辨率和探测能力的下降。需要引入图像复原算法来改善图像质量。

传统的非盲复原方法，即使在点扩散函数事先知道的情况下，需要利用图像先验信息，对图像复原约束能量方程建模，开展图像复原求解。这种算法往往会造成图像噪声的放大，同时，在图像边缘区域也容易出现严重的振铃条纹，影响复原图像质量。而图像边缘信息，是人眼视觉评价最着重关注的区域，属于中高频信息，对边缘区域的清晰度提升和改善，对于图像主观视觉感受有着最直接的影响。

发明内容

本发明主要解决了现有非盲复原方法会放大图像噪声、在图像边缘出现严重振铃条纹的问题，提供了一种能够有效提升图像边缘区域分辨率，同时避免了振铃等伪信息出现的基于边缘图块锐化的模糊图像非盲复原方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是,一种基于边缘图块锐化的模糊图像非盲复原方法，包括以下步骤：

S1：建立边缘图块数据库；

S2：提取模糊图像G的边缘分割图像G₁和平滑区域分割图像G₂；

S3：对边缘分割图像G₁进行网格划分，在划分好的网格区域中针对有像素值的边缘区域位置图块进行匹配锐化处理，获得锐化更新后的边缘区域图像G₁′；

S4：对平滑区域分割图像G₂进行复原，获得复原的平滑区域图像G₂′；

S5：获得模糊图像G的复原图像G′。

利用局部窗口梯度绝对值和形态学闭操作，有效提取了图像中的主要边缘区域，将图像区分为边缘区域图像和平滑区域图像，为后续的处理提供了基础。针对图像边缘区域，通过建立边缘图块数据库采用图块匹配锐化更替的方法，来提升其清晰度和空间分辨率，通过对边缘区域图像进行网格划分，对于每个划分的单元网格，搜索确定图块数据库中与其灰度相似度匹配系数最大的清晰图块，完成边缘区域的图块锐化更新，实现边缘清晰度提升的同时，避免了复原算法迭代引起的振铃效应。针对平滑区域，结合已知的点扩散函数，引入RL非盲复原算法，开展清晰度复原提升。平滑区域边缘纹理信息较少，人眼视觉敏感程度较低，设置合理的迭代参数，可以很好地改善该区域清晰度，最终得到主观视觉感受较好的整幅复原结果。

作为上述方案的一种优选方案，所述步骤S1中建立边缘图块数据库包括以下步骤：

S11：建立基础边缘种子图块；

S12：对每个基础边缘种子图块在水平水平方向、竖直方向及对角线方向进行平移获得拓展图块，平移像素为+1像素和-1像素；