明(míng)景模糊图像处理系统

• 2020/10/20

明(míng)景模糊图像处理系统针对模糊的图像，用不同的方法使图像清晰化。以辅助应用人(rén)員(yuán)更好的挖掘图像中有用信息，如(rú)车辆牌照号、人(rén)脸信息、外(wài)观特征等。除了(le)手工(gōng)设置图像处理参數(shù)外(wài)，系统可(kě)以通(tōng)过遍历方式，自(zì)动寻找最优算法参數(shù)，從(cóng)而达到理想处理效果。支持照度校正、环境問(wèn)题处理、特定模糊处理、色彩增强处理、影像模式转换、任意模糊恢复、噪声处理、高级影像放大、轮廓析出处理。

影像处理模块

影像处理（MJImageProc.exe）模块可(kě)以合并使用也可(kě)以单独使用，在整个系统中该模块可(kě)以对选择的线索图像进行(xíng)处理，并且可(kě)以通(tōng)过“撤销”功能(néng)取消失误或者不理想的操作(zuò)，更好的后续分析图像中的感兴趣區(qū)域。在使用需要(yào)算法支持的功能(néng)時(shí)（如(rú)降噪、去模糊）灵活运用放大缩小和(hé)裁剪功能(néng)，达到用最短的時(shí)間(jiān)获得图片中的有用信息。

影像处理模块安装菜单分布，主要(yào)包括影像调整、图像降噪、图像增强、去模糊、超分辨率、图像矫正、轮廓析出等模块。在程序上(shàng)方有快(kuài)捷的工(gōng)具条，見(jiàn)下(xià)图：

在左侧边栏有工(gōng)具栏（可(kě)浮动），見(jiàn)下(xià)图：

工(gōng)具主界面如(rú)下(xià)图所示：

明(míng)景模糊图像处理系统主要(yào)功能(néng)

1、影像调整

    模块截图：

对比度亮度：

对比度、亮度调节可(kě)以根据图像源文件的性能(néng)，调节相应的对比度、亮度参數(shù)，以达到改善图像质量的目的，依赖于对比度、亮度两个参數(shù)的调节。

色调、饱和(hé)度、亮度：

图像色调、饱和(hé)度、亮度调节改善图像的視(shì)觉效果，方便后续的視(shì)頻(pín)处理。

图像锐化：

图像锐化更好的呈现出图像的细节，使模糊图像特点更加鲜明(míng)

图像白平衡：

图像白平衡还原图像中真实的色彩信息，去除由摄像机自(zì)身带来的图像色彩干扰。

直方图均衡化：

直方图均衡化扩展視(shì)頻(pín)（图像）整体上(shàng)的亮度分布。

颜色转换：

颜色转换根据所选颜色空間(jiān)的类型，获取相应的图像數(shù)据信息。

转换方式整型标量，范围為(wèi)0-8，分别代表H（色调）S（饱和(hé)度）、V（亮度）、R（紅(hóng)）、G（綠(lǜ)）、B（藍(lán)）、Y（灰色）、Cb、Cr（两个色差信号）。

垂直镜像、水平镜像：

水平镜像完成視(shì)頻(pín)數(shù)据的左右倒置。

垂直镜像完成視(shì)頻(pín)數(shù)据的上(shàng)下(xià)倒置。

旋转：

旋转可(kě)以完成視(shì)頻(pín)任意角度的旋转。

2、图像降噪

该模块包含图像处理中降噪的几种常用方式，模块截图如(rú)下(xià)：

最大值降噪：当前点位置像素值用其邻域像素的最大值代替。

最小值降噪：当前点位置像素值用其邻域像素得最小值代替。

均值降噪：当前点位置像素值用其邻域像素均值代替。

中值降噪：当前点位置像素值用其邻域像素中值代替。

倒梯度降噪：对椒盐噪声的降噪效果最好。倒梯度降噪—当前点像素值用邻域像素与自(zì)身像素的加权平均得到，加权值由自(zì)身像素和(hé)邻域像素的梯度倒數(shù)得到。

高通(tōng)滤波：是一(yī)种过滤方式，规则為(wèi)高頻(pín)信号能(néng)正常通(tōng)过，而低(dī)于设定临界值的低(dī)頻(pín)信号则被阻隔、减弱。

低(dī)通(tōng)滤波：是一(yī)种过滤方式，规则為(wèi)低(dī)頻(pín)信号能(néng)正常通(tōng)过，而超过设定临界值的高頻(pín)信号则被阻隔、减弱。

3、图像增强

根据使用需求，该模块主要(yào)包括图像去雾、白天增强、低(dī)照度增强，模块截图如(rú)下(xià)：

图像去雾：

图像去雾方法可(kě)以和(hé)图像对比度、图像锐化综合使用，达到最佳的視(shì)觉效果。

白天增强：

白天增强的效果依赖于四个参數(shù)，最大尺度、尺度數(shù)量、尺度分布和(hé)对比参數(shù)。首先调节最大尺度，该值默认為(wèi)240，一(yī)般调整值大于100；其次调整尺度數(shù)量，随着尺度的增加，算法耗時(shí)变長(cháng)，默认取值為(wèi)3，；尺度分布有三项选择，代表最小尺度和(hé)最大尺度之間(jiān)选择尺度的分布情况，0代表平均分布、1代表偏低(dī)（选择尺度趋于最小尺度）、2代表偏高（选择尺度趋于最大尺度）。最后根据效果像调整对比参數(shù)，对比参數(shù)取值越小，效果图像对比度越大。

低(dī)照度增强：

低(dī)照度增强可(kě)以将光(guāng)线暗的图像调整為(wèi)最佳的視(shì)觉效果。

4、图像去模糊

该模块针对使用情况，给出迭代反投影算法、维纳滤波、直线运动去模糊、散焦模糊、任意模糊等功能(néng)模块，見(jiàn)下(xià)图：

运动去模糊效果依赖于三个参數(shù)，运动速度、运动角度、锐度。每个条件后遍历按钮，都(dōu)会按照条件的取值范围分段尝试，并在弹出的列表中显示结果，需要(yào)用户從(cóng)中选择出最佳结果。待全部条件确认完毕后，点击确认按钮，等待处理结果。由于运动去模糊本身的复雜(zá)性，這(zhè)里需要(yào)一(yī)定的時(shí)間(jiān)去获取去模糊的效果图像。

建議(yì)使用方法：首先裁剪出模糊的部分，然后点击“屏幕取值”然后在图片上(shàng)点击移动，生成的圆半径為(wèi)运动的大小，綠(lǜ)色的半径对应运动方向。可(kě)以在图上(shàng)选择一(yī)条明(míng)显由运动产生的条纹，使綠(lǜ)色线与运动方向一(yī)致。确定运动方向后可(kě)以点击运动速度右侧的“遍历”按钮，生成不同的结果，在结果中选择相对清楚的再做(zuò)下(xià)一(yī)步处理。

5、畫(huà)面矫正

该模块主要(yào)是针对鱼眼图像进行(xíng)修复，根据鱼眼图像的分类包括俯視(shì)鱼眼图像和(hé)平視(shì)鱼眼图像矫正两个部分。

俯視(shì)鱼眼图像

俯視(shì)鱼眼图像如(rú)图所示：

鱼眼图像展開(kāi)图如(rú)图所示：

俯視(shì)鱼眼图像矫正，将一(yī)幅360角度图像展開(kāi)成為(wèi)平面全景图像。

平視(shì)鱼眼图像

平視(shì)鱼眼图像如(rú)图所示：  

矫正效果：

平面鱼眼图像矫正效果依赖于角度信息，角度反应鱼眼图像“凸”的程度，上(shàng)图给定鱼眼图像在139角度的最佳矫正效果，拖动角度滑块可(kě)以看(kàn)出变化的鱼眼矫正图像。

6、轮廓析出

轮廓析出即将图像的细节信息凸显出来，该模块给的是边缘信息，主要(yào)包括图像边缘求取的常用方式，模块图如(rú)下(xià)：

Sobel边缘检测：

Sobel边缘检测效果依赖于核宽度，调节核宽度获取最佳的边缘信息，默认值為(wèi)3，调节核滑块，可(kě)以得到不同的边缘检测效果。

Laplacian边缘检测：

Laplacian边缘检测效果依赖于核宽度，调节核宽度获取最佳的边缘信息，默认值為(wèi)3，调节核滑块，可(kě)以得到不同的边缘检测效果。

Canny边缘检测：

Canny边缘检测效果依赖三个参數(shù)，连通(tōng)阈值、分割阈值和(hé)核宽度。首先核宽度代表像素模板运算的邻域范围，一(yī)般取為(wèi)3；其次分割阈值完成初始的边缘分割；再次连通(tōng)阈值完成后续的边缘链接，通(tōng)常分割阈值大于连通(tōng)阈值。

Log边缘检测：

Log边缘检测依赖于四个参數(shù)，高斯核宽，X方差（水平方向方差）、Y方差（垂直方向方差）以及本身的Log核宽。首先给定高斯核宽度，默认取值為(wèi)3；其次调节X、Y方差；最后调节Log核宽，這(zhè)里给的默认值為(wèi)1。

7.超分辨率

超分辨率是通(tōng)过软件方法提高原有图像得分辨率，就是通(tōng)过一(yī)系列得低(dī)分辨率得图片来得到一(yī)副高分辨率图片得过程就是超分辨率。

软件超分辨率使用如(rú)下(xià)图：

打開(kāi)超分辨率后，选择3到8张图片，选择后进入以下(xià)界面：

默认照片為(wèi)选择得第一(yī)张照片，我们点击右上(shàng)角框选按钮，并且在图片上(shàng)选择我们要(yào)提高分辨率得图片，如(rú)下(xià)图所示：

完成后点击照片栏中后面得图片，依次重复刚才的框选操作(zuò)，将所有图片框选完后根据下(xià)面三个参數(shù)进行(xíng)选择，调整好后点击计算，即可(kě)得出结果：

注意：在该功能(néng)中选取得图片应该為(wèi)连续得图片，两张图片应该在两帧之內(nèi)，角度也不要(yào)过大。