基于空间域的数字图像复原技术研究

论文总字数：16445字

摘 要

在日常的生活中，各种各样的图像随处可见，图是人类视觉的基础。它能传递信息，能表达情感。图像是人类传递信息的媒介，能够准确的传递信息。它带给我们的信息是最直观的最具体的。而数字图像处理是对图像进行数字化处理。数字图像处理在当今社会几乎变成了不可缺少的部分，人们的视频通话，发送即使图片等等都与数字图像处理密不可分。在一些重要的岗位像医院，军队等对图像的要求更加的严格，在对这些行业进行图像处理时，处理的技术要求也是非常之高。因此数字图像处理的重要性就显得不言而喻了。

图像复原是数字图像处理这门学科中很重要的一个组成部分。图像在成像、记录和传输的过程中，由于采样方法不当以及成像设备的不正确使用等各类因素会使人们需要得到的图像变得质量不理想。在日常生活中有很多原因导致图像变模糊，举例来说有运动引起的，各种噪声引起的等等。图像复原技术就是通过去模糊函数将所需要的图片去除模糊的地方，还原图像原有的视觉效果。但是噪声与干扰总是存在于图像退化的过程中这就使图像复原变得充满不确定性。图像复原目的是恢复图像的原有质量。数字图像复原可以在使用许多方法进行。空间域方法是实现数字图像复原的重要方法。

本论文主要介绍了图像复原的基本概念、基于空间域的数字图像复原的基础理论和基础原理和基于空间域的数字图像复原算法，通过Matlab软件对图像进行基于空间域的数字图像复原并且比较不同滤波复原的效果。

关键词：数字图像处理；数字图像复原；滤波；空间域；Matlab软件；

Research on Digital Image Restoration Technology Based on Spatial Domain

Abstract

A variety of images can be seen everywhere from daily life. Graph is the basis of human vision. It can convey information and express emotions.Image is the medium of human transmission of information, which can accurately convey information. The information it brings us is the most intuitive and concrete. Digital image processing is to digitize images.Digital image processing has become very importantant subject which has become indispensable part in daily life. People's video calls, sending even pictures and so on are inseparable from digital image processing. In some important positions, such as hospitals, the army and so on, the image requirements are more stringent. The technical requirement for these industry is very high.Therefore, the importance of digital image processing is self-evident.

Image restoration is one of very important part of the digital image processing discipline. In the process of image imaging, recording and transmission, the quality of the image that people need becomes unsatisfactory because of the improper sampling method and the improper use of imaging equipment. There are many reasons cause to blurred images in daily life, for example noise interfere and motion. Image restoration technology is to remove the ambiguity of the image by deblurring function and restore the original visual effect of the image. However, noise and interference always exist in the process of image degradation, which makes image restoration full of uncertainty. Image restoration is devoted to recoverying image. Digital image restoration can be done in many ways. Spatial domain method is an important method for digital image restoration.

This paper mainly introduces the basic concept of image restoration, the basic theory and principle of digital image restoration based on spatial domain, and the algorithm of digital image restoration based on spatial domain. The image is restored based on spatial domain by using MATLAB software, and the effects of different filtering restoration are compared..

Keywords: Digital Image Processing;Digital Image Restoration; Filtering; Spatial Domain; Matlab Softwar

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2国内外研究现状 1

1.3本文主要内容 2

1.4本文结构 2

第二章 数字图像复原 3

2.1数字图像处理简介 3

2.2 图像复原简介 3

2.3典型的图像复原方法 4

2.4几种复原方法简述 4

2.4.1 逆滤波法 4

2.4.2 维纳滤波法 4

2.4.3 最大熵恢复法 4

2.4.4 卡尔曼滤波法 4

2.4.5 传播波方程恢复法 4

2.4.6 中值滤波法 5

第三章 基于空间域的数字图像复原的基础理论和基本原理 6

3.1 图像退化与数学模型 6

3.2 维纳滤波复原及其实现方法 6

3.3 中值滤波复原及其实现方法 7

第四章：GUI界面的制作 8

4.1 GUIDE简介 8

4.2使用GUIDE创建GUI 8

第五章 基于Matlab实现维纳滤波和中值滤波 10

5.1基于Matlab实现维纳滤波复原 10

5.1.1维纳滤波复原运动模糊加椒盐噪声图像 10

5.2基于matlab实现中值滤波复原 10

5.2.1中值滤波复原运动模糊加椒盐噪声图像 11

5.3总结 11

第六章 各参数调整后维纳滤波和中值滤波的对比 12

6.1 运动模糊参数的变化 12

6.1.1 运动模糊角度的变化 12

6.1.2总结 13

6.2滤波窗口大小的改变对中值滤波的影响 14

6.2.1改变噪声系数和滤波窗口大小观测中值滤波 14

6.2.2总结 16

第七章 总结与展望 17

7.1对本文的总结 17

7.2 对课题的展望 17

致 谢 18

参考文献 19

第一章 绪论

1. 研究背景

在科技飞速发展的今天，人类逐渐进入了大数据时代，在这个时代每时每刻都在进行信息的传递与交换。无论是科学研究还是人们普通的日常交流，图片信息是人类进行信息交换的不可或缺的一部分。在图片信息交换过程中，图片会因为这样那样的因素进行降质，严重时会阻碍通信双方的信息交流。因此图像复原技术的作用就显得不言而喻，它成为信息发展过程中不可或缺的一部分。随着科学的进步尤其是计算机信息技术的不断发展，图像复原技术也不断的经过改善变得趋于完善。而在当今社会图像复原技术的应用已经随处可见，它在人类生活，科研，生产等各个领域都发挥着很大的作用。在某些特殊的领域对图像的要求极其之高，因此图像复原技术还需要进一步的改善。步入21世纪人类从第二次工业革命过渡到科技革命，在当今飞速发展的时代信息资源占据着主导地位，而图像信息属于信息资源的重要组成部分，图像信息的质量直接决定了信息交换或者传递的成功率。在图片受干扰出现退化现象时人们的信息交流将会受到阻碍，所以图像复原技术的重要性就体现出来了。在现代社会，干扰图片的因素很多，我们只有认真分析图片的信息才能更好的进行图像复原。图像复原技术一直以来都是图像处理这一领域中的重中之重。而图像复原本身也是一门庞大的学科，它包含了许多方法以及算法。它包含了对不同图像的不同复原方法。对不同因素造成图片退化选用不同的方法。总而言之这是一门富含很多知识的学科。

1.2国内外研究现状

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：16445字