[发明专利]一种图像复原方法、系统、处理终端及计算机介质

权利要求书

1.一种图像复原方法，其特征在于，所述方法包括：

获取原始图像x，并利用降质退化矩阵H退化原始图像x,生成具有柯西噪声和/或模糊的图像y；

将具有柯西噪声和/或模糊的图像y分割成m个图像块，进而根据图像块的非局部自相似性把m个图像块分成n个组；

将图像y的被划分的n组图像块的每一组，利用数据保真项与基于组的稀疏表示、基于组稀疏多方向全变分两个正则化项相结合，去除图像块组中的柯西噪声和/或模糊，得到去除柯西噪声和/或模糊的图像块组；

将所述得到去除柯西噪声和/或模糊的图像块组归还到原始图像x的对应原始位置上，对所有图像块组计算平均值得到复原后的图像。

2.根据权利要求1所述的图像复原方法，其特征在于，所述获取原始图像x，并利用降质退化矩阵H退化图像x,生成具有柯西噪声和/或模糊的图像y，包括：

所述图像退化过程表示为：

其中，η是服从柯西分布的随机变量，γ＞0表示柯西噪声水平值，η₁、η₂是服从均值为0，方差为1的高斯分布的独立随机变量，H表示模糊核在去噪情况下，H是恒等运算，只受柯西噪声污染。

3.根据权利要求2所述的图像复原方法，其特征在于，所述将具有柯西噪声和/或模糊的图像y分割成m个图像块，进而根据图像块的非局部自相似性，把m个图像块分成n个组，包括：

选取步长为s对大小为的图像y进行分割，将其分割成m个大小为的图像块y_i,y_i∈R^P(i＝1，2，…，m)，用数学式子y_i＝R_i(y)来描述，其中R_i(·)表示抽取图像块的操作符；

寻找与图像块y_i,的最相似的h-1个图像块，每个图像块拉成一列，用矩阵表示，这h个图像块构成一个图像块组，用数学式子来描述，其中表示抽取图像块组的操作符。

4.根据权利要求3权利要求1所述的图像复原方法，其特征在于，将图像y的被划分的n组图像块的每一组，利用数据保真项与基于组的稀疏表示、基于组稀疏多方向全变分两个正则化项相结合，去除图像块组中的柯西噪声和/或模糊，得到去除柯西噪声和/或模糊的图像块组，包括：

输入参数λ₀、λ、μ，柯西噪声水平γ，图像块组总数n，图像块大小，组中图像块的个数，字典列的数量，内循环迭代次数T_I，收敛值tol，增长率r_β、r_ξ：

步骤4.1：初始化其中max表示求最大数，min表示求最小数，使用离散余弦变换(DCT)初始化字典D；

步骤4.2：外循环；

步骤4.3：令变量i＝1；

步骤4.4：t＝0；

步骤4.5：初始化正则化参数β、Υ₁、Υ₂、ξ；

其中，和分别表示水平和垂直方向的一阶梯度，和分别表示对角线45°和135°方向的一阶梯度信息；

步骤4.6：内循环

步骤4.7：t＝t+1；

步骤48：使用正交匹配追踪算法(OMP)求解式：

更新组的稀疏编码系数

步骤4.9：其中I表示单位矩阵；

步骤4.10：使用牛顿法求解式更新z^t；

步骤4.11：

步骤4.12：

步骤4.13：使用快速傅利叶变换(FFT)求解式得到

步骤4.14：使用快速傅利叶变换(FFT)求解式

和

得到

步骤4.15：使用奇异值分解(KSVD)算法更新字典D；

步骤4.16：β＝γ·r_β，ζ=ζ.r_ζ；

步骤4.17：若t≤T_I并且返回步骤4.7，否则进入步骤4.18；

步骤4.18：i＝i+1；

步骤4.19：若i＝n，返回步骤4.4，否则进入步骤4.20；

步骤4.20：输出所有被复原的干净清晰的图像块组