季靜
【摘 要】運(yùn)動(dòng)模糊圖像的產(chǎn)生是由于拍攝瞬間攝影鏡頭與被攝物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。解決方法依據(jù)所得模糊圖像數(shù)量可分為單幅模糊圖像復(fù)原及多幅模糊圖像復(fù)原技術(shù),本文經(jīng)分析表明,當(dāng)提供兩幅運(yùn)動(dòng)模糊圖像,前提是兩幅圖像具有不同的模糊方向,則可以大大改善圖像恢復(fù),獲得比單幅圖像復(fù)原效果更好的清晰圖像。
【關(guān)鍵詞】運(yùn)動(dòng)模糊;多幅圖像復(fù)原技術(shù);點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)
0 引言
圖像復(fù)原技術(shù)是當(dāng)今圖像處理研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。目的是去除或減輕在獲取數(shù)字圖像過(guò)程中發(fā)生的圖像質(zhì)量下降即退化的問(wèn)題,從而使圖像盡可能接近真實(shí)的場(chǎng)景。景物形成過(guò)程中可能出現(xiàn)畸變、模糊、失真或混入噪聲,使所成圖像降質(zhì),則稱(chēng)為圖像的“退化”[1]。
單幅圖像復(fù)原算法有很多例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)Hopefeild多層前饋(MLF)和徑向基函數(shù)(RBF)[2-3]近些年來(lái)廣泛應(yīng)用于圖像恢復(fù),但是其模板不具備普適性。在文獻(xiàn)[4]中介紹的是自適應(yīng)Adaline網(wǎng)絡(luò)估計(jì)退化圖像的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度,該算法使用了功率譜需要粗略估計(jì)運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度,另外,需要原始圖像作為一個(gè)輸入進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。在文獻(xiàn)[5]中提出了一個(gè)基于模糊集的新方法,這種方法可以估計(jì)低信噪比噪聲圖像的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度并且能準(zhǔn)確估計(jì)線性運(yùn)動(dòng)模糊參數(shù),但是該方法本身高度依賴(lài)精確測(cè)量模糊集的主波瓣寬度等等。多幅圖像復(fù)原技術(shù)例如文獻(xiàn)[6]等等。
1 圖像恢復(fù)方法的數(shù)學(xué)模型
一般說(shuō)來(lái),一幅圖像質(zhì)量下降是由模糊函數(shù)和加性噪聲造成的。據(jù)Eq.(1)顯示觀察圖像g(x,y)和它未退化圖像f(x,y)之間的關(guān)系[1]:
g(x,y)=f(x,y)*h(x,y)+n(x,y)(1)
其中h是卷積內(nèi)核,n是加性噪聲,加性噪聲往往由傳感器造成,g是清晰圖像,是假設(shè)相機(jī)與被攝物體之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的理想圖像[1]。
模糊識(shí)別的過(guò)程就是估計(jì)出模糊核,運(yùn)動(dòng)模糊函數(shù)遵循[7-8]:
2 恢復(fù)算法
2.1 單幅圖像模糊復(fù)原技術(shù)
如果引起圖像退化的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)具有零點(diǎn),這些零點(diǎn)就會(huì)迫使退化圖像的頻譜在某些特定的頻率上變成0,表現(xiàn)在頻譜上就會(huì)出現(xiàn)一系列暗線。對(duì)于水平勻速直線運(yùn)動(dòng)的模糊圖像而言,會(huì)在n/L處存在零點(diǎn),其中n為整數(shù),L為模糊的長(zhǎng)度,因而圖像在頻率平面上存在一些垂直的等間距直線。對(duì)于任意方向運(yùn)動(dòng)模糊圖像,例如β方向的模糊圖像,其頻譜一定在β+90°的方向存在暗線。圖像頻譜暗線的個(gè)數(shù)即為圖像實(shí)際運(yùn)動(dòng)的距離,單位為像素。[1]
這提供了一個(gè)很好的方法估計(jì)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù),我們可以用Radon變換方法估計(jì)模糊方向,與模糊方向?qū)?yīng)的奇異直線清晰可見(jiàn),通過(guò)Radon變換投影估計(jì)模糊長(zhǎng)度[1]。濾波算法采用約束最小二乘濾波,該算法是基于公式(3)形成的直接濾波解決方案,從而確保最佳的圖像恢復(fù)。因此過(guò)濾重建的任務(wù)是在公式(1)的約束下最小化下列方程[9]:
3 實(shí)驗(yàn)仿真
圖1為對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,多幅不同方向模糊的圖像能得到比單幅圖像模糊復(fù)原更好的結(jié)果。
4 結(jié)論
相同的場(chǎng)景的兩幅圖像,有不同的運(yùn)動(dòng)模糊方向,在恢復(fù)時(shí)可提供更多的信息,使得恢復(fù)效果更好,尤其是在兩幅圖像模糊方向剛好垂直的情況下,因?yàn)橄闰?yàn)知識(shí)最多,因此可獲得最好的恢復(fù)結(jié)果,但多幅圖像復(fù)原技術(shù)需要圖像配準(zhǔn)等技術(shù)的支持,比較復(fù)雜,此外模糊圖像往往是單幅圖像,很少能獲得多幅的情況,因此多種復(fù)原算法適用的領(lǐng)域不同。
【參考文獻(xiàn)】
[1]程姝,趙志剛,呂慧顯.順序結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)模糊圖像復(fù)原技術(shù)綜述[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2013(S1):161-165,185.
[2]Yap K H, Guan L. A recursive approach to joint image restoration and compensated blur identification[J]. IEEE International Society Workshop on Neural Netwoks for Signal Processing, 2000.
[3]田啟川,田茂新.一種利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取運(yùn)動(dòng)模糊區(qū)域的新方法[J].微電子學(xué) 與計(jì)算機(jī),2012,29(5):68-72.
[4]He W G, Li S F, Hu G W. Blur identification using adaptive adaline network[J]. in: IEEE International Conference on Machine Learning and Cybernetics, Guangzhou, 2005,9:5314-5317.
[5]Ebrahimi Moghaddam M, Jamzad M. Linear motion blur identification in noisy images using fuzzy sets[J]. EURASIP J. Adv. Signal Process, 2007, doi: 10.1155/2007/68985.
[6]Alex Rav-Acha, Shmuel Peleg,Two motion-blurred images are better than one[J]. Pattern Recognition Letters, 2005, 26: 311-317.
[7]S. Colonnese, P. Campisi, G. Panci, G. Scarano, Blind image deblurring driven by nonlinear processing in the edge domain, EURASIP J. Appl. SignalProcess, 2004, 16: 2462-2475.
[8]趙志剛,程姝,王國(guó)棟.基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的模糊圖像盲復(fù)原[J].光電子.激光,2012,(10):2010-2016.
[9]宋海英,胡蓉.勻速直線運(yùn)動(dòng)模糊圖像點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的識(shí)別方法[J].成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2012,15(1):21-24.
[責(zé)任編輯:楊玉潔]
4)無(wú)票操作:由于變電值班人員思想意識(shí)麻痹,憑僥幸不填寫(xiě)操作票就進(jìn)行倒閘操作;或圖省事,借事故搶修的名義不填寫(xiě)操作票;更有甚者持無(wú)所謂的態(tài)度,認(rèn)為工作前填不填操作票無(wú)關(guān)緊要,事后補(bǔ)票應(yīng)付檢查。
5)不審核操作票:操作人員往往認(rèn)為經(jīng)常填寫(xiě)的操作票不會(huì)有錯(cuò),審不審、核不核也沒(méi)關(guān)系;審票人拿到操作票后不審直接簽名就交給操作人員執(zhí)行操作。
6)違反監(jiān)護(hù)唱票復(fù)誦制:在操作時(shí)進(jìn)行唱票、復(fù)誦是倒閘操作里一個(gè)重要項(xiàng)目,是確保操作人員安全操作的重要措施。但在操作在時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)監(jiān)護(hù)人沒(méi)有進(jìn)行唱票,或監(jiān)護(hù)人唱票后操作人不復(fù)誦就進(jìn)行操作;監(jiān)護(hù)人離開(kāi)操作人私自進(jìn)行操作。
2.2 解決辦法
1)一是,同一變電站的操作票應(yīng)事先連續(xù)編號(hào)。操作票編號(hào)應(yīng)含三部分:年、月、順序號(hào)。如×站2014年8月份第3份操作票,編號(hào)應(yīng)為:20140803。二是,操作開(kāi)始時(shí)間是接受調(diào)度正式命令的時(shí)間。三是,操作結(jié)束時(shí)間,操作完畢匯報(bào)調(diào)度的時(shí)間。
2)操作任務(wù):一是,操作任務(wù)必須使用規(guī)范的調(diào)度術(shù)語(yǔ)和設(shè)備雙重名稱(chēng),即電壓等級(jí)和設(shè)備名稱(chēng)。二是,每張操作票只能填寫(xiě)一個(gè)操作任務(wù),對(duì)于兩個(gè)單元相互切換的操作(雙變壓器、雙母線切換等)可作為一個(gè)任務(wù)。
3)操作票內(nèi)容填寫(xiě)完畢后,操作人和監(jiān)護(hù)人應(yīng)根據(jù)模擬圖或系統(tǒng)接線圖核對(duì)所填寫(xiě)的操作項(xiàng)目,核對(duì)無(wú)誤后,并分別簽名。
4)在執(zhí)行操作票時(shí),每操作完一項(xiàng),應(yīng)在此項(xiàng)后(前)劃執(zhí)行符號(hào)“√”,不得漏項(xiàng)和跳項(xiàng)操作。
5)操作中斷時(shí),應(yīng)在備注欄記錄中斷時(shí)間和中斷原因,若因此而引起操作任務(wù)變更時(shí),則應(yīng)按新的操作任務(wù)重新填寫(xiě)操作票。原來(lái)執(zhí)行的操作票在終止項(xiàng)上加蓋“已執(zhí)行”章。
6)操作票最后一項(xiàng)為“全面檢查”,要求操作人和監(jiān)護(hù)人認(rèn)真對(duì)本次操作任務(wù)進(jìn)行檢查,確認(rèn)無(wú)誤后,向調(diào)度值班員匯報(bào),并在操作票最后一項(xiàng)上加蓋“已執(zhí)行”章,操作終結(jié)。未執(zhí)行的操作票應(yīng)在編號(hào)上加蓋“作廢”章。
7)在進(jìn)行倒閘操作時(shí)操作人員要嚴(yán)格按照操作規(guī)程認(rèn)真填寫(xiě)操作票并進(jìn)行倒閘操作,切不可憑經(jīng)驗(yàn)、怕麻煩,不按規(guī)程規(guī)定進(jìn)行倒閘操作。
3 結(jié)語(yǔ)
“兩票”填寫(xiě)是否正確,地點(diǎn)、內(nèi)容和安全措施是否具體,有無(wú)缺項(xiàng),直接關(guān)系到“兩票”的質(zhì)量、合格率和隱患,兩票的正確實(shí)施也是供電企業(yè)遏制人身傷亡事故和誤操作事故的重要保證。因此必須嚴(yán)格按照 “兩票”管理制度及兩票填寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)的格式和內(nèi)容逐項(xiàng)清楚無(wú)誤地正確填寫(xiě),以便“兩票”的正確執(zhí)行,避免違章和誤操作事故的發(fā)生。所以在電氣設(shè)備上工作時(shí)必須嚴(yán)格執(zhí)行“兩票”制。
[責(zé)任編輯:楊玉潔]