盲目图像复原算法研究背景意义现状及趋势1图像复原算法的研究意义和背景................................................................................................12盲目图像复原方法研究现状........................................................................................................23盲目图像复原方法发展趋势........................................................................................................31图像复原算法的研究意义和背景数字图像处理这门学科的形成也是和社会生产力发展的需要分不开的。早期的图像处理是由于通讯方面的要求而发展起来的，这就是本世纪20年代传真技术的发明和发展。其后，由于宇宙探索方面的要求，需要处理大量在宇宙探测器上拍摄下来的不清楚的其他天体(如月球、火星等)以及地球本身的照片，这些需求大大的促进了数字图像处理技术的发展。到现在，图像处理技术的发展，己经远远突破了这两个领域，被广泛地应用到科学研究、工农业生产、军事技术、政府部门、医疗卫生等许多领域。图像复原算法的研究是数字图像处理中非常重要的一个领域，它的研究成果也被广泛地应用到各个研究和生产领域在图像成像的过程中，图像系统中存在着许多退化源。一些退化因素只影响一幅图像中某些个别像素点的灰度；而另外一些退化因素则可以使一幅图像中的一个空间区域变得模糊起来。前者称为点退化，后者称为空间退化。此外还有数字化器、显示器、时间、彩色，以及化学作用引起的退化。总之，使图像发生退化的原因很多，如果我们把退化模型简化成真实图像与一个卷积算子卷积的结果，那么图像的复原过程就可以看成是一个反卷积的问题。反卷积属于数学物理问题中的一类“反问题”，反问题的一个共同的重要属性是其病态，即其方程的解不是连续地依赖于观测数据，换句话说，观测数据的微小变动就可能导致解的很大变动。因此，由于采集图像受噪声的影响，最后对于图像的复原结果可能偏离真实图像非常远。由于以上的这些特性，盲图像复原的过程无论是理论分析或是数值计算都有特定的困难。但由于盲图像复原技术在许多领域的广泛应用，因而己经成为迅速兴起的研究热点。随着多媒体技术的发展，计算机网络技术的广泛应用和宽带信息网络的建立，信息在人们的工作、学习和生活中发挥越来越重要的作用，其中最直接最主要的信息是图像信息，在各类图像系统中，由于图像的传送和转换，如成像、复制扫描、传输、显示等，总要造成图像的降质，典型的表现为图像模糊、失真、有噪声等，而在众多的应用领域中，又需要清晰的、高质量的图像。因此，改善图像质量，恢复图像具有非常重要的意义。2盲目图像复原方法研究现状图像复原与增强类似，旨在改善图像的质量。但复原是力求保持图像的原本面目，以保真为前提。图像复原方法可分为两大类：一类是经典的图像复原方法，它是在确切知道模糊算子的前提下对退化图像进行复原的。例如逆滤波方法，等功率谱滤波方法，约束最小平方滤波，维纳滤波方法等。这些经典的图像复原方法已经得到了充分的研究，然而，更常见的实际情况是模糊过程未知或不确定，这就使得点扩展函数(PSF)难以确定，需要从观测图像中以某种方式抽出退化信息，这种仅利用部分或很少图像系统的信息，估计出原始图像的方法称为盲目图像复原。由于缺乏足够的先验知识，盲目图像复原是困难的。正由于盲目图像复原不依赖于系统的传递函数，从而使它有着更为广泛的实用价值。根据点扩展函数(PSF)处理的方式不同，可将现有的盲目图像复原方法分为两大类。第一类是点扩展函数预先估计法，盲图像恢复研究的早期工作，主要集中在对PSF频域零点的正规模型的研究。退化图像由简单的点扩展函数(PSF)(如运动和离焦)引起模糊，根据退化图像的频域零点和点扩展函数的结构，确定点扩展函数(PSF)的参数，确定了点扩展函数PSF后，就可以用经典的图像复原方法对退化图像进行复原，这是最简单的盲图像复原方法，但该方法局限于简单的模糊，而且有噪声存在时，该方法无效。第二类是联合辩识法，即同时对点扩展函数和真实图像的最优解进行估计，二者交...