维纳滤波
逆滤波
用于不含噪声的图像去模糊
维纳滤波
用于含有噪声的图像去模糊 以及去噪
基本原理
在图像拍摄过程中由于各种原因会造成图像退化,图像退化模型如下:
其中,⋆ 为卷积符号,f ( x , y ) 为输入图像,g ( x , y ) 为退化图像,h ( x , y ) 为退化函数,η ( x , y ) 为加性噪声,将上式进行傅里叶变换有(根据傅里叶变换的特性,空间域中的卷积相当于频率域中的乘积):
(1) 如果不考虑退化函数,图像退化模型就简化为图像噪声模型
图像增强问题成为单纯的图像去噪问题,可以通过空间域滤波等众多方法解决。
(2) 如果不考虑加性噪声,图像退化模型就简化为
这种问题可以通过逆滤波解决,即通过傅里叶变化以及阵列除法即可获得恢复后的图像频谱:
但是对于退化模型 H 如何获取呢?数字图像处理中有 观察估计法,试验估计法和建模估计。例如建模估中可以通过运动数学模型将退化函数构造为:
(3) 如果退化函数和加性噪声都考虑,空域滤波器无法解决图像退化问题,逆滤波效果因为噪声的存在会变得非常差,这个时候就需要用到维纳滤波,(维纳滤波的推导写在结论中)维纳滤波公式如下: