Lucy-Richardson算法的最优迭代次数寻取.pdf

第 卷第 期太原科技大学学报 年 月 文章编号：（）收稿日期：基金项目：山西省重点研发基金（）作者简介：张凯（），男，硕士研究生，主要研究方向为数字图像处理。算法的最优迭代次数寻取张凯，李虹（太原科技大学 电子信息工程学院，太原 ）摘要：针对 方法在对图像进行复原时难以确定迭代次数，提出了一种基于图像质量评价参数对图像进行复原的方法。该方法首先确定图像质量评价参数的范围值，然后计算每一次图像迭代后的 、值，最后找出达到目标范围的有效复原图像。结果表明，该方法能够有效找出所需的复原图像，且提高算法的运行效率。关键词：算法；迭代次数中图分类号：文献标识码：图片在信息传递与获取的过程中总会出现运动模糊 与失真的情况。为了解决图像模糊这种现象，产生了图像复原 的概念。图像复原又称图像恢复，是利用一些参数标准及先验知识去恢复原始图像的过程。人们根据模糊原理的不同，提出了很多图像复原的方法，例如常用的逆滤波、维纳滤波 、算法 、神经网络复原 以及正则化复原 等。概述作为贝叶斯分析迭代图像复原算法中的代表 算法，该算法复原效果好且所需先验知识少，然而迭代次数无法固定，难以确定一个合适的迭代次数，文献 通过边缘检测逼近法确定一个最佳迭代次数。为解决迭代次数难以确定的问题，用 、来对迭代后的图像质量进行判断，当复原图像的各个评价参数 达到所设定范围标准时，迭代自动停止，输出算法迭代次数以及复原图像。根据图像模糊度 的不同，设定不同参数标准对模糊图像复原。为保证结果准确性在多个模糊度 下进行实验，寻找在不同模糊度下不同的最佳迭代次数。图像退化模型（，）是原图像，图像的退化过程如图所示。G Y Z O Y Z H Y Z 5图 图像退化模型的简单图示 算法改进 算法基本介绍 算法是一种基于贝叶斯分析的迭代算法。利用迭代的原理，采用最大似然估计法，用最大似然准则作为标准，推导出迭代公式。不考虑噪声的情况下：（）（）()（）其中和分别为相关运算和卷积运算，代表迭代次数。令 进行迭代可以证明当 无限增大时，图像会依概率收敛于 ，从而达到图像复原的目的。当噪声不可忽略时：（）()()（）当噪声 不可忽略时，算法抑制噪声的缺陷就显现出来，所以对噪声处理成为 算法的关键。随着迭代次数 增加，图像会依概率收敛于 ，但由于噪声发放大问题导致收敛效果大幅度降低，甚至会增加图像模糊度。针对这一情况，利用图像质量的评价参数 、对每一次迭代后的图像参数进行计算，找出达到标准的图像。图片由多个像素点组成，每一个像素点（，）之间都有关联，所需要的参数值通过计算像素点之间的关联度来判断照片质量（）以及清晰度（）均方差：，()（，）（）峰值信噪比：（）（）结构相似性：（，）（，）（，）（，）（）首先通过对图像像素点（，）计算三种参数值。通过算法对图片进行大量的计算，分别确定不同的模糊度下合适的参数标准。对复原后的每一张图片计算其参数值，在 和 的模糊度下分别确定相应的参数值范围（见表 ）这两种模糊度也是 复原算法常用的点扩散函数的模糊度。表 图像质量评价参数范围值 参数值 范围 范围 算法总体流程图步骤一：图像进行退化处理步骤二：进行 一次迭代复原步骤三：进行 、判断步骤四：通过后进行图像评价，未通过增加一次迭代次数，重复步骤三，直至通过，具体流程如图所示。实验分析本文选用 的“摄影师”图像进行实验分析，同时选用点扩散函数 和 的模糊窗口对实验图像进行模糊。为了较好的对实验结果-3 4 5%4 4*.1 4/3 图 图像复原算法的流程 进行实验分析。对实验图像分别使用 算法 、本文算法进行图像复原。本文算法是利用对图像的质量评价参数来确定迭代次数。从图中可以看出，算法迭代 次的复原图像边缘出现重影现象。通过本文算法自确定的迭代次数对图像的复原效果明显好于 算法。B C E D-3 图 各种算法对“摄影师”的复原效果 “”针对 算法不能确定迭代次数的缺陷，通过利用像素点（，）来计算图像质量评价参数 、通过三个循环函数确保三个参数能够达到设定的目标范围。然后对模糊图像确定一个合适的迭代次数，避免图像复原效果的不一性。算法采用的是循环迭代法，利用从低次往高次进行迭代的方法，能够有效的看出算法的可行性与达到的复原效果。太原科技大学学报 年B f C-3 D 图 下各种算法对“摄影师”的复原效果 “”利用表 列出各个图像在模糊和复原后的图像质量评价参数 、值。表 各个图像的质量评价参数值 （）（）（）（）（）（）从表 可以看出，随着迭代次数增加，图像质量并不是越来越高，而是在迭代过程中有效果更佳的迭代次数。本文目的就是在迭代过程中寻找出符合各个质量评价参数的图像，然后将其迭代的次数和复原图像输出，图像参数（、，）随着迭代次数增加变化过程如图 图 所示。1 4/3图 的迭代寻取 4 4*.图 的迭代寻取 4 5%图 的迭代寻取 结束语 算法在迭代过程中采用贝叶斯分析法进行迭代，必然存在迭代次数难以确定的缺陷。本文针对 方法在对图像进行复原时难以确迭代次数，提出了一种基于图像质量 评价参数对图像进行复原的方法。该方法将算法进行改进，利用图像质量评价参数 、自动确定迭代次数，采用迭代的方法，本文是在 模糊度和 模糊度下进行 次以内迭代寻找最佳迭代次数，当模糊度更高时可以将迭代次数进行增多。而且模糊度提高时该方法依然能够找出最佳迭代次数。通过实验显示本文算法可以很好的寻找出最佳迭代次数且输出图像的质量评价参数全部达标。参考文献：桑亮，高爽，尹增山 基于生成对抗网络的运动模糊图像复原 计算机工程与应用 ，（）：第 卷第 期张凯，等：算法的最优迭代次数寻取 宋美萍 基于 的数字图像复原的研究 电子世界，（）：刘泽坤，张涛 维纳滤波算法在散焦模糊图像复原中的应用研究 信息通信，（）：闫河，闫卫军，李唯唯 基于 算法的图像复原 计算机工程，（）：兰妙萍，李朝锋 基于混合神经网络的图像复原方法 计算机工程与应用，（）：，（）：闫婷婷 正则化 算法的自适应迭代停止准则 计算机产品与流通，（）：，（）：陈健，李诗云，林丽，等 模糊失真图像无参考质量评价综述 自动化学报，（）：，（）：，：，（）：熊炜，刘豪，张凡，等 联合结构相似性与类信息的图像分类 计算机工程与应用，（）：张建国，拓洋洋，蒋瑞娇，等 算法在模糊图像复原中的改进 计量学报，（）：，（）：贾伟振，何秋生，卢冉，等 基于灰度调节和直方图重构的图像增强 太原科技大学学报，（）：，（，）：，：，太原科技大学学报 年