專利名稱：去除視頻監控彩色圖像運動模糊的方法
技術領域：
本發明屬于圖像處理技術領域，具體涉及到一種利用反應擴散模型去除視頻監控彩色圖像運動模糊的方法。
背景技術：
去除視頻監控彩色圖像運動模糊是圖像復原的基本問題，是一種提高視頻監控圖像質量的預處理技術，它旨在對降質的視頻監控圖像進行某種處理，盡可能地還原出更接近理想化的視頻監控圖像。它是開展智能交通監控、資源調查監測、氣象變化研究、環境災害評估、城市規劃部署、軍事實時監控、醫學影像和天文學影像等領域圖像處理技術中一個重要而又困難的問題，具有迫切的需要和廣泛的應用前景，多年來一直是研究的熱點之一。在視頻監控中，由于攝像機的成像傳感器與被攝景物之間存在相對運動，攝像機獲取的視頻監控圖像會出現運動模糊，運動模糊是成像過程中普遍存在的現象，為了有效地利用這些視頻監控圖像，需要對運動模糊的視頻監控圖像進行去除模糊處理，從而得到可視效果較好的視頻監控圖像。因此，如何從低信噪比的視頻監控圖像中恢復出高質量的圖像是研究視頻監控圖像去除運動模糊方法中急需解決的一個關鍵問題；另一個關鍵問題是，去除視頻監控圖像運動模糊的同時保留更多視頻監控圖像的細節信息，達到在視頻監控圖像去除運動模糊與細節保留問題上具有更好的特性。現有的去除視頻監控彩色圖像運動模糊的方法從視頻監控圖像信號處理的角度將其分為時域處理方法和頻域處理方法。時域處理方法主要有差分復原法、最小二乘法、最大熵法、逐點迭代法、線性均方估計法和非線性均方估計法等；這些方法的基本思想是首先通過對視頻監控彩色圖像模糊過程進行物理分析，以確定退化模型，再通過數學推導進行反演，最終得到恢復的視頻監控圖像；這些方法均不能在視頻監控彩色圖像去除運動模糊和彩色圖像細節保留問題上取得很好的性能。頻域處理方法主要有逆濾波、維納濾波、功率譜濾波、巴克斯-吉爾伯特濾波、幾何平均濾波、約束平方濾波等；這些方法的基本思想是根據視頻監控彩色圖像運動模糊的圖像退化模型設計濾波器，在無噪聲或圖像頻譜中無調制傳遞函數過零點的情況下，可獲得較好的去除運動模糊的復原視頻監控彩色圖像，但是對噪聲非常敏感，并且在處理復雜紋理視頻監控彩色圖像時效果并不理想。上述的方法只能針對各種特定的實際應用領域的需求來設計，具有較強的針對性和局限性，不能在視頻監控彩色圖像去除運動模糊與細節保留問題上達到很好的平衡。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于克服以上去除視頻監控彩色圖像運動模糊方法的缺點，提供一種操作簡單、處理效果好的去除視頻監控彩色圖像運動模糊的方法。解決上述技術問題所采用的技術方案包括下述步驟 I、運動模糊的視頻監控彩色圖像分解將一幅運動模糊的視頻監控彩色圖像分解為紅、綠、藍三個構成的三幅運動模糊的二維單原色視頻監控圖像，分別進行去除運動模糊處理。2、圖像的量化對紅、綠、藍三幅二維單原色視頻監控圖像分別采用直方圖拉伸方法確定量化器的代碼字和分離項，進行圖像的量化處理。3、建立反應擴散模型采用各項異性擴散方法和圖像量化的方法建立去除視頻監控圖像運動模糊的反應擴散模型。4、反應擴散模型的離散化處理將建立的紅、綠、藍三幅二維單原色運動模糊視頻監控圖像去除運動模糊的反應擴散模型采用差商逼近法進行離散化處理，構成離散化的視頻監控圖像去除運動模糊模型。5、輸出去除運動模糊后的視頻監控圖像采用迭代的方法對紅、綠、藍三幅二維單原色運動模糊視頻監控圖像進行處理，得到紅、綠、藍三幅二維單原色去除運動模糊后清晰的視頻監控圖像，將紅、綠、藍三幅二維單原色視頻監控圖像合成一幅彩色視頻監控圖像，輸出。在本發明的圖像的量化步驟2中，采用直方圖拉伸方法進行圖像的量化處理為
_(ηι-I)= ISn1 exp(- I)(sm((I- ns )(I- ms)) x cos((I- ns )(I- ms)))
--，丄 eLns，mJ
m -n,
權利要求
1.一種去除視頻監控彩色圖像運動模糊的方法，其特征在于它包括下述步驟 (1)運動模糊的視頻監控彩色圖像分解 將一幅運動模糊的視頻監控彩色圖像分解為紅、綠、藍三個單原色分量構成的三幅運動模糊的二維單原色視頻監控圖像，分別進行去除運動模糊處理； (2)圖像的量化 對紅、綠、藍三幅二維單原色視頻監控圖像分別采用直方圖拉伸方法確定量化器的代碼字和分離項，進行圖像的量化處理； (3)建立反應擴散模型 采用各項異性擴散方法和圖像量化的方法建立去除視頻監控圖像運動模糊的反應擴散模型； (4)反應擴散模型的離散化處理 將建立的紅、綠、藍三幅二維單原色運動模糊視頻監控圖像去除運動模糊的反應擴散模型采用差商逼近法進行離散化處理，構成離散化的視頻監控圖像去除運動模糊模型； (5)輸出去除運動模糊后的視頻監控圖像 采用迭代的方法對紅、綠、藍三幅二維單原色運動模糊視頻監控圖像進行處理，得到紅、綠、藍三幅二維單原色去除運動模糊后清晰的視頻監控圖像，將紅、綠、藍三幅二維單原色視頻監控圖像合成一幅彩色視頻監控圖像，輸出。
2.按照權利要求I所述的去除視頻監控彩色圖像運動模糊的方法，其特征在于所述的采用直方圖拉伸方法進行圖像的量化處理為
3.按照權利要求I所述的去除視頻監控彩色圖像運動模糊的方法，其特征在于所述的反應擴散模型為
4.按照權利要求I所述的去除視頻監控彩色圖像運動模糊的方法，其特征在于所述的采用差商逼近法進行離散化處理為
全文摘要
一種去除視頻監控彩色圖像運動模糊的方法，由輸入運動模糊視頻監控圖像、確定量化器、建立反應擴散模型、反應擴散模型的離散化處理、輸出去除運動模糊后的視頻監控圖像組成。本發明采用各項異性擴散和圖像量化方法建立的反應擴散模型，可有效地去視頻監控圖像中由于攝像機與被攝景物之間存在相對運動所造成的圖像運動模糊，反應擴散模型的離散化處理，能夠使去除運動模糊模型更加易于實現。解決了現有的去除視頻監控圖像運動模糊、難以保留視頻監控圖像細節特征的技術問題。
文檔編號G06T5/00GK102663691SQ20121008192
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月27日 優先權日2012年3月27日
發明者王小明, 趙雪青 申請人:陜西師范大學