图像处理中的反滤镜?

信息处理 图像处理 过滤器 算法
2021-12-23 04:35:20

图像处理中是否有类似反滤镜的东西?

例如,我正在使用以下 13 抽头对称过滤器过滤图像:

{0, 0, 5, -6, -10, 37, 76, 37, -10, -6, 5, 0, 0} / 128

这个过滤过程改变了每个像素。我的问题是我们能否通过对过滤后的图像进行一些数学运算来取回原始图像。

显然,对于平凡的过滤器存在这样的数学运算,例如:

{1, 1} / 2

我们可以将其推广到像我一开始提到的那样复杂的过滤器吗?

谢谢,阿尼尔。

3个回答

您所描述的是调用deconvolution这是一个经常用于失真图像和通信均衡的概念。因此,您应该能够为您的特定应用程序找到许多资源。通常,原始图像可能无法完全恢复(通常不是)。

但是,您可以做得很好,具体取决于图像被过滤的严重程度。此外,许多方法将通过估计信号受到影响的滤波器来尝试反卷积。如果信号与线性滤波器卷积的假设很差,那么您的性能可能会受到严重抑制。

在这种特殊情况下,这将非常困难。该滤波器是具有 30 dB 衰减(大部分)的低通滤波器,但它在单位圆上也有两个零。您可以为逆滤波器设计一个近似值,但它并不完美

  1. 滤波器是线性相位,所以逆滤波器也是线性相位但非因果。在实践中,这意味着您会在边缘周围丢失一些像素
  2. 您无法恢复单位圆上零点所在频率附近的任何内容。这将需要无限增益
  3. 您将需要在相当大的频率范围内应用相当数量的提升(30dB 到 40dB),这会给画面添加一些意想不到的噪音

考虑滤波器的频率响应。如果源图像包含光谱正好在滤波器中陷波频率的数据,则该数据将在卷积后丢失。没有运营商可以从过滤成一堆零的图像中合理地恢复非零数据。

还可能存在算术量化问题,从而使滤波器卷积可能在信息上造成损失。这两种效果可以结合起来,使滤波器响应曲线中的低点也有损耗。