Модели шума
Как и при улучшении ЦИ, конечной целью восстановления является повышение качества изображения в некотором заранее предопределенном смысле. Улучшение ЦИ является в большей степени субъективной процедурой, а процесс восстановления, в основном, имеет объективный характер. При восстановлении делается попытка реконструировать или воссоздать изображение, которое было до этого искажено, используя априорную информацию о явлении, которое вызвало ухудшение изображения. Поэтому методы восстановления основаны на моделировании процессов искажения и применении обратных процедур для воссоздания исходного изображения.
Этот подход обычно включает в себя разработку критериев качества, которые дают возможность объективно оценить полученный результат. Напротив, методы улучшения изображения в основном представляют собой эвристические процедуры, предназначенные для такого воздействия на изображение, которое позволит затем использовать преимущества, связанные с психофизическими особенностями зрительной системы человека.
Как
показано на рис.1.8, модель процесса
искажения предполагает действие
некоторого искажающего оператора
на исходное изображени
,
что после добавления аддитивного шума
дает искаженное изображение
.
Задача восстановления состоит в
построении некоторого приближения
исходного
изображения по заданному (искаженному)
изображению
,
некоторой информации относительно
искажающего оператора
,
и некоторой информации относительно
аддитивного шума
.
Желательно, чтобы приближение было как
можно ближе к исходному изображению.
Рис.1.8. Модель процесса искажения/восстановления изображения
Для простоты далее полагаем, что - тождественный оператор, и мы имеем дело только с искажениями, вызванными наличием шума.
Основные источники шума на цифровом изображении:
Процесс получения (оцифровки) ЦИ (работа сенсоров зависит от различных факторов, таких как внешние условия (например, уровень освещенности) в процессе видеосъемки и качество сенсоров (например, их температура));
Процесс передачи ЦИ (изображения в процессе передачи могут искажаться помехами, возникающими в канале связи. Например, при передаче изображения с использованием беспроводной связи оно может быть искажено в результате разряда молнии или других возмущений в атмосфере).
Подробно модели шума рассмотрены в соответствующем разделе МУ.Стего.
Геометрические преобразования
Геометрические преобразования изменяют пространственные взаимосвязи между пикселями на изображении. Геометрические преобразования часто называют преобразованиями резинового холста, поскольку их можно представить себе как процесс распечатки изображения на холсте из резины и дальнейшего растягивания этого холста в соответствии с определенными правилами.
С точки зрения цифровой обработки изображений геометрические преобразования состоят из следующих двух основных операций:
Пространственное преобразование, в результате которого происходит изменение расположения точек изображения в плоскости;
Интерполяция значений яркости, при которой происходит присвоение значений яркости точкам изображения, подвергнутого пространственному преобразованию.
Подробно геометрические преобразования рассмотрены в соответствующем разделе МУ.Стего.