王晓娜，黄宇然，匡翠方,2*，李海峰，刘 旭

基于反卷积的手机屏下成像图像恢复

王晓娜1†，黄宇然1†，匡翠方1,2*，李海峰1，刘 旭1

1浙江大学光电工程学院，现代光学仪器国家重点实验室，浙江 杭州 310027；2浙江大学宁波研究院，浙江 宁波 315100

随着全面屏手机的发展，手机屏下成像的研究应运而生。但由于手机屏幕存在电路走线和其他不透明部分，光通过屏幕会产生衍射，降低成像结果的图像质量，本文从图像复原的角度，对屏下相机拍摄的图像进行恢复。通过测量得到手机成像系统的点扩散函数(PSF)，利用测得的PSF，对图像进行反卷积处理。本文改进了传统的反卷积方法，对原始图像进行颜色空间转换，然后对不同的通道分别处理。相较于传统反卷积方法，改进后的反卷积方法得到的处理结果在结构相似度(SSIM)、峰值信噪比(PSNR)等指标上都有提高，运行时间更短。在分通道反卷积之后，使用非局部平均算法进行去噪处理，进一步提高了屏下图像的质量。

反卷积；去噪；屏下成像；图像复原

1 引 言

自从全面屏手机的概念提出以来，各手机厂商在手机屏占比这一参数的竞争上越来越趋向于白热化，随着屏下指纹实现，手机边框收窄，目前手机屏占比已经超过95%。然而，手机前置摄像头仍需占用一定的空间，限制了手机屏占比的进一步提高。要继续提高屏占比、实现真正的全面屏，其根本方法是将手机前置摄像头置于屏幕之下，实现手机屏下成像。手机屏下成像主要难点在于，摄像头位于手机屏幕下方，为满足手机屏幕的显示功能，屏幕中存在电路走线和其他不透明部分，这些部分产生的狭缝使光通过的时候发生衍射，影响到最终成像的图像质量。……