振鈴效應

振鈴效應

振鈴效應(Ringingeffect)是影響復原圖像質量的眾多因素之一,是由於在圖像復原中選取了不適當的圖像模型造成的,振鈴效應產生的直接原因是圖像退化過程中信息量的丟失,尤其是高頻信息的丟失,其嚴重降低了復原圖像的質量,並且使得難於對復原圖像進行後續處理。

振鈴效應(Ringingeffect)是影響復原圖像質量的眾多因素之一,其典型表現是在圖像灰度劇烈變化的鄰域出現類吉布斯(Gibbs)分布--(滿足給定約束條件且熵最大的分布)的振盪。在圖像盲復原中,振鈴效應是一個不可忽視的問題,其嚴重降低了復原圖像的質量,並且使得難於對復原圖像進行後續處理。

振鈴效應是由於在圖像復原中選取了不適當的圖像模型造成的;在圖像盲復原中如果點擴散函式選擇不準確也是引起復原結果產生振鈴效應的另一個原因,特別是選用的點擴散函式尺寸大於真實點擴散函式尺寸時,振鈴現象更為明顯;振鈴效應產生的直接原因是圖像退化過程中信息量的丟失,尤其是高頻信息的丟失。

a為原圖,其他都出現不同程度的振鈴效應 a為原圖,其他都出現不同程度的振鈴效應

振鈴效應對復原圖像質量影響嚴重,眾多學者對抑制振鈴效應的方法進行了廣泛研究,然而大多數圖像復原方法在這一點上都有所不足,造成了復原過程中的振鈴效應幾乎不可避免,尤其對於有噪聲存在的場合,它會混淆圖像的高頻特性,使得振鈴效應帶來的影響更加顯著。

右圖展示了在圖像處理中,頻率域下的理想低通濾波器在一定條件下將會導致圖片出現振鈴效應。由卷積定理可知,頻率域下的理想低通濾波器H(u, v)必定存在一個空間域下與之對應的濾波函式h(x, y),且可以通過對H(u,v)作傅立葉逆變換求得。產生振鈴效應的原因就在於,理想低通濾波器在頻率域下的分布十分線性(在D0處呈現出一條垂直的線,在其他頻率處呈現出一條水平的線),那么不難想像出對應的h(x,y)將會有類似於sinc函式那樣周期震盪的空間分布特性。正是由於理想低通濾波器的空間域表示有類似於sinc函式的形狀,位於正中央的突起使得理想低通濾波器有模糊圖像的功能,而外層的其他突起則導致理想低通濾波器會產生振鈴效應。

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