• 1.摘要
  • 2.视频退化/撤消程序的模型
  • 3.噪声模型
  • 3.1.常见的噪声模型
  • 3.2.估计噪声参数
  • 4.空间域滤波
  • 4.1.平均滤波器
  • 4.2.排序统计值(Order-Statistics)滤波器
  • 4.3.适应性空间(Adaptive)滤波器
  • 5.以频率域滤波降低周期性噪声
  • 5.1.带斥滤波器(Bandreject filters)
  • 5.2.带通滤波器(Bandpass filters)
  • 5.3.凹口型滤波器(Notch Filter)
  • 6.直接反滤波
  • 7.Wiener滤波

影像复原

视频撤消的目的是在预先定义好的意义上改善一幅视频,不同于视频增强主要是一个主观的程序,视频撤消大致为一个客观的程序。修复是利用退化现象的某种先验知识,试图把已经退化的视频加以重建或修复。

视频退化/撤消程序的模型

如下图,退化程序可以被模式化成一个退化函数(Degradation function),连同加成性噪声(Noise)η(x,y)共同作用在一输入视频f(x,y)上,产生一退化视频g(x,y):

image

因此就可以利用对退化函数H以及噪声η(x,y)的了解,来获得一个原始视频的估测f ̂(x,y)。如果H为一个线性空间不变量(linear spatially invariant)的程序,则可以证明退化视频在空间域(spatial domain)为

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其中h(x,y)是退化函数的空间表示,*代表回旋积(convolution),因此我们可以将上式中的模型写成等效的频率域(frequency domain)表示式:

image

其中大写字母的各项是对于回旋积方程中各项的傅里叶转换。而视频的撤消可以大致分为两个情形进行分析,第一为假定H是一个恒等运算符,而我们只处理由噪声所造成的退化。而第二个情形是查看在H和η都存在的情况进行视频的撤消。

噪声模型

噪声模型的特性与效应对视频的撤消是很重要的,而噪声模型大致可以分为两个基本类型:空间域中的噪声(由噪声概率密度所描述)和频率领域中的噪声(由噪声的各种傅里叶性质所描述)

常见的噪声模型

高斯(Gaussian)

image

雷利(Rayleigh)

image ,for z≥a

Erlang,Gamma(a,b)

image ,for z≥0

指数类型(Exponential)

image ,for z≥0