温柔先生℡ 2024-08-26 14:30 采纳率: 0%
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图像处理盲卷积算法问题

图像处理盲卷积算法问题

import numpy as np
import cv2
from scipy.signal import convolve2d
import matplotlib.pyplot as plt

def gaussian_psf(size, sigma):
    """
    创建一个高斯点扩散函数(PSF)

    参数:
    size (int): PSF的大小(必须是奇数)
    sigma (float): 高斯分布的标准差

    返回:
    numpy.ndarray: 高斯PSF
    """
    center = size // 2
    x = np.arange(0, size) - center
    y = np.arange(0, size) - center
    x, y = np.meshgrid(x, y)
    psf = np.exp(-(x**2 + y**2) / (2 * sigma**2))
    psf /= np.sum(psf)  # 归一化
    return psf

def blind_deconvolution(image, psf_size, iterations=50, regularization=1e-4):
    """
    使用盲反卷积算法复原图像

    参数:
    image (numpy.ndarray): 输入的模糊图像
    psf_size (int): PSF的大小
    iterations (int): 迭代次数
    regularization (float): 正则化参数

    返回:
    (numpy.ndarray, numpy.ndarray): 复原的图像和估计的PSF
    """
    # 初始化原始图像和PSF
    estimated_image = np.copy(image)
    estimated_psf = np.ones((psf_size, psf_size)) / (psf_size ** 2)
    
    # 迭代过程
    for i in range(iterations):
        # 固定图像,更新PSF
        blurred_estimation = convolve2d(estimated_image, estimated_psf, mode='same')
        error = image - blurred_estimation
        psf_update = convolve2d(estimated_image, error, mode='same')
        estimated_psf += psf_update
        estimated_psf = np.clip(estimated_psf, 0, None)
        estimated_psf /= np.sum(estimated_psf)  # 归一化

        # 固定PSF,更新图像
        error = image - blurred_estimation
        image_update = convolve2d(error, estimated_psf[::-1, ::-1], mode='same')
        estimated_image += image_update
        estimated_image = np.clip(estimated_image, 0, 1)

        # 正则化
        estimated_image -= regularization * estimated_image

    return estimated_image, estimated_psf

# 示例图像
image = cv2.imread('example_blurred.jpg', cv2.IMREAD_GRAYSCALE) / 255.0  # 归一化
psf_size = 15

# 进行盲反卷积
restored_image, estimated_psf = blind_deconvolution(image, psf_size, iterations=50)

# 显示结果
plt.figure(figsize=(12, 6))
plt.subplot(1, 3, 1)
plt.title('模糊图像')
plt.imshow(image, cmap='gray')
plt.axis('off')

plt.subplot(1, 3, 2)
plt.title('复原图像')
plt.imshow(restored_image, cmap='gray')
plt.axis('off')

plt.subplot(1, 3, 3)
plt.title('估计的PSF')
plt.imshow(estimated_psf, cmap='gray')
plt.axis('off')

plt.show()


我不太明白算法的第47行psf_update = convolve2d(estimated_image, error, mode='valid'),为什么估计图像和error(模糊图像和估计图像的差)的卷积可以代表优化后的PSF呢?这里的PSF是指物理意义上的PSF吗?PSF不应该是图像与模糊图像的反卷积吗?

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  • IT工程师_二师兄 2024-08-26 14:31
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    这个代码出什么问题了

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