基于图像分解的屏摄图像摩尔纹消除方法

• 作 者: 张雪
• 出 处: 天津大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 屏摄摩尔纹 小波变换 导向滤波 多相分解 图像分解

数码相机在拍摄图像过程中,图像传感器的采样率和场景信息频率相近时会产生频率上的混叠,在视觉上表现为摩尔纹。摩尔纹的出现严重降低了图像质量并影响后续分析处理。由于摩尔纹对重复结构的轻微变换极度敏感,图像结构的多样性意味着摩尔纹的复杂多变和不规则性,因此实现摩尔纹的消除具有极大的挑战性。传统高斯,双边等滤波方式对摩尔纹的抑制效果不佳,而专门针对摩尔纹消除的研究工作又较少。针对这一问题,本文提出了一种联合小波域导向滤波和多相图像分解的摩尔纹消除算法,有效地实现了屏摄图像中摩尔纹的消除。论文的工作成果和创新点如下:1.针对图像信息和摩尔纹的特性差异,提出了一种小波域上的频带截取方法。在小波域的第一级水平高通子带上进行小波系数阈值截取,从而在消除摩尔纹的同时保留图像细节、保证图像锐度。2.基于色彩通道间的结构相似性和绿色通道混叠较小的特征,提出了一种小波域上的导向滤波方法。借助绿色通道图像,使用小波域导向滤波恢复红色和蓝色通道图像,避免直接在空间域中使用导向滤波产生图像细节平滑的缺点。3.针对屏摄摩尔纹和图像背景的结构性差异,提出了基于高斯混合模型(GMM)的多相图像分解方法。学习摩尔纹图层和背景图层的高斯混合块先验,用于优化约束图像分解模型,实现摩尔纹和图像的区分;针对摩尔纹和图像细节较为相似的特点,提出了多相分解模型,在保留背景图像结构的同时扰乱摩尔纹结构,从而避免块效应并降低算法的时间复杂度。实验结果表明,所提出的方法在无参考图像与合成参考图像上都能实现屏摄摩尔纹的有效消除,并且保证图像细节信息的完整。与其他后处理方法相比,针对屏摄图像中摩尔纹消除问题,本文方法在主观评价与客观评价上都取得了最优的效果。