水平未知时一种图像恢复正则化算法(图像和数字(10)
发布时间:2021-06-06
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——璧薹垄垩壅墅堕=壁璺堡堡墓垂型些基鎏
令九(。,D;Y,卢)=H[6(x—OL,Y—p)】,则有
出㈤=胪㈦脚(蚋mp)如阳+咄㈡(1.7)
其中,h(x,o;Y,p)称为日的冲激响应,它表示系统对坐标为(Ot,卢)处的冲激函数的响应,能够完全刻画系统日.多数情况下它表现为时不变性,反映到图像中为空不变性,即
h(x,o;Y,p)=^(z—n,Y—p)
在光学中,冲激为一个光点,(1.8)Spreadh(z,Q;Y,f1)一般也被称为点源扩散函数(PointFunction,记为PSF).将(1.8)式代入(1.7)式得
,磐
如M2//m厕^(X--oz,y--剐n即栅(训)
=f(z,Y)十h(x,Y)+礼(z,Y)(1.9)
其中十表示卷积运算.
这样我们就得到要研究的图像降质线性空不变连续模型(1.9).可以看出,图像上任一点的运算结果只取决于该点的输入值,而与坐标位置无关.而对于不同的点源扩散函数就形成不同的降质模型,后面数值试验部分针对的就是两个特殊PSF形成的具有代表性的图像降质模型:均匀降质模型和Gauss降质模型.
如果称得到降质图像9(o,Y)的过程为成像过程的话,则所谓图像恢复就是成像过程的反向过程,即:要由得到的降质图像g(x,Y)和降质系统的机理(降质算子)日,反求原图像.从数学上来说,就是在已知g(x,Y)及核^(。,a;Y,卢)的情况下,求解二维Predholm方程.这是一类典型的反问题,求解的本质困难是:它在数值上很不稳定,或者说,它在Hadamard意义下是不适定的[4,s1.
1-1—3图像恢复问翘的不适定性
20世纪初,Hadamard为描述数学物理问题与定解条件的合理搭配引入4适定”(well.posedness)的概念m】.
设PF和P矿分别是空间F和U的度量,A:F—U是线性或非线性映射,对于
Af=g,f∈E
给出下述的9∈U(1.10)
定义1,1称问题或方程(1.10)为适定的,如果它同时满足下述三个条件4