圖像在形成、記錄、處理和傳輸過程中，由於成像系統、記錄設備、傳輸介質和處理方法的不完善，導致圖像質量的下降，這種現象叫做圖像退化。
基本介紹
- 中文名：圖像退化
- 外文名：image deterioration
- 基本釋義：由於一些原因導致圖像的質量下降
- 歸屬學科：圖像處理
- 延伸：圖像復原
- 領域：計算機視覺
定義,數學模型,圖像復原,
定義
圖像在形成、記錄、處理和傳輸過程中，由於成像系統、記錄設備、傳輸介質和處理方法的不完善，導致圖像質量的下降，這種現象叫做圖像退化。
數學模型
輸入圖像f(x, y)經過某個退化系統後輸出的是一幅退化的圖像。為了討論方便， 把噪聲引起的退化即噪聲對圖像的影響一般作為加性噪聲考慮， 這也與許多實際套用情況一致，如圖像數位化時的量化噪聲、隨機噪聲等就可以作為加性噪聲，即使不是加性噪聲而是乘性噪聲， 也可以用對數方式將其轉化為相加形式。
原始圖像f(x, y) 經過一個退化運算元或退化系統H(x, y) 的作用， 再和噪聲n(x,y)進行疊加，形成退化後的圖像g(x, y)。圖1表示退化過程的輸入和輸出的關係，其中H(x, y)概括了退化系統的物理過程，就是所要尋找的退化數學模型。
在對退化系統進行了線性系統和空間不變系統的近似之後，連續函式的退化模型在空域中，可以寫成：
在頻域中可以寫成：
H的四個性質：
（假設n（x，y） = 0）
（1）線性：
如果令k1和k2為常數，
和
為兩幅輸入圖像，則：
（2）相加性：
如果k1 = k2 = 1，則：
兩個圖像和的退化結果等於它們分別退化結果之和（說明線性系統對兩個輸入圖像之和的回響等於它對兩個輸入圖像回響的和）
（3）一致性：
如果
，則：
線性系統對常數與任意輸入乘積的回響等於常數與輸入的回響的乘積
（4）位置（空間）不變性：
如果對任意
以及
和
，有：
原始圖像偏移多少回響的退化圖像也偏移多少，說明線性系統在圖像任意位置的回響只與在該位置的輸入值有關而與位置本身無關。
退化模型主要有：非線性退化、模糊退化、運動退化和隨機噪聲退化
下面是圖像退化的MATLAB程式
I=imread('src.png');subplot(221);imshow(I);title('src');H=fspecial('motion',20,30); %運動卷積的偏移矩陣MotionBlur=imfilter(I,H); %卷積subplot(222);imshow(MotionBlur);title('MotionBlur')H1=fspecial('disk',10); %圓盤狀偏移矩陣disk=imfilter(I,H1); %卷積subplot(223);imshow(disk);title('disk')H2=fspecial('unsharp'); %鈍化模糊的偏移矩陣unsharp=imfilter(I,H2); %卷積subplot(224);imshow(unsharp);title('unsharp')圖像復原
圖像復原技術是圖像處理領域一類重要的處理技術，與圖像增強等其他基本圖像處理技術類似，該技術也是以獲取視覺質量得到某種程度改善為目的的，所不同的是圖像恢復過程需要根據指定的圖像退化模型來完成，根據這個退化模型對在某種情況下退化或惡化了的退化圖像進行恢復，以獲取到原始的、未經過退化的原始圖像。換句話說，圖像恢復的處理過程實際是對退化圖像品質的提升，並通過圖像品質的提升來達到圖像在視覺上的改善。
