直线运动模糊图像复原的截断奇异值分解方法
2011-01-02吴传生朱华平
周 俊,吴传生,朱华平
(武汉理工大学 理学院,武汉 430070)
通常,由平移不变模糊函数和噪声所导致的图像降质离散模型可表示为

其中,f(k,l)为M×N 的原始图像;g(i,j)是带有噪声的模糊图像,大小为(2 m-1)×(2n-1)的h(s,t)为成像系统的二维点扩散函数(PSF).

为减少图像边界处的振铃现象,本文假设原始图像具有Neumann边界条件(反射边界条件).假定离散的点扩散函数h(s,t)是对称的(散焦模糊、水平运动和垂直运动模糊所对应的点扩散函数是对称的),此处的对称是指

模型(1)可以转化为如下模型:

1 具有对称性的点扩散函数的图像复原的 TSVD 方法[3-7]
sR2(M-1)×2(N-1)表示2(M-1)×2(N-1)的实对称矩阵,此处的对称是指:X ∈ R2(M-1)×2(N-1),

以F ∈sR(2M-2)×(2N-2)表示f ∈ RM×N的偶延拓,将h周围补零扩充为M×N的矩阵并延拓为(2 M-2)×(2 N-2)的矩阵,记为H,如下所示:

显然 H ∈sR(2M-2)×(2N-2).
“否”在《齐》中未见,“否”在《周》中仅4见,位于句末作否定副词,此用法在《国语》中已经出现,“‘否’是一个用法较特殊的否定副词:它不作状语,用于肯定否定迭用的句子中,表示否定的一面。”[5]《战国策》中“否”也是此用法。例2“否”位于疑问句末时省略谓语中心,可补全。
以Fext,Hext表示F与H的周期延拓满足,显然Fext,Hext满足

将模糊图像g以图像中心点作为对称中心进行对称交换并延拓为(2 M-2)×(2 N-2)的矩阵,记为G,从而模型(2)可转化为以下解卷问题:

对于X ∈Cp×q,离散卷积算子TX:Cp×q→Cp×q定义如下:

于是式(3)写成

此处

通过计算方程(4)的正则解,可得到复原的图像.
因为H是对称的,TH的奇异系通过余弦变换容易得到,从而得到如下的TSVD算法:
步骤1 H0=DTC(H(1:M,1:N)),

步骤2 k=k+1,按如下公式计算矩阵S:
步骤3 如果β(ik,jk)<α转步骤4,否则转步骤2;
步骤4 计算fk=IDCT(Sk),fk即为……