根据不同的物理性质,图像模糊大致可以分为大气模糊、散焦模糊和运动模糊三大类。
目录
1 大气模糊
2 散焦模糊
3 运动模糊
1 大气模糊
(Atmospheric Blur)是模糊图像复原技术研究领域提到的相对较少的一种模糊形式。他源于光学湍流和气溶胶造成的小角散射。光学端流是由于大气中的某些属性因随机的时空变化引起的,如温度和密度的光折射的变化 同时,不同大小的化学物质也对不同类型的、不同波长的光波具有不同的散射性。再大气科学中,这种现象通常被称作为气溶胶散射。光学端流和气溶胶散射这两个主要原因导致了图像信号在空间传递中的混合,造成了图像模糊。大气模糊目前在大气科学、 卫星成像和遥感成像等领域主要的研究主题。
大气模糊 热浪模糊
2 散焦模糊
(Out-of-Focus Blur) 也通常被称为光学模糊,光圈是产生散焦模糊的主要原因,小孔成像是不存在散焦模糊的问题,由于大光圈的使用,不在焦平面上的物体,会产生散焦模糊,并且越远离焦平面,被拍摄的物体在图像中就会成像越模糊。
散焦模糊
通常在处理散焦模糊图像复原时,由于不能预 知拍摄场景的深度信息, 般不会将整幅图像 处理,而是将图像划分成很多小块,如下图所示, 对于同一 小块内的图像,认为其深度是 一致 的,模 糊程度是一致的,对每个图像块分别处理后,再重新拼成一 幅完整的图像。
分块处理
3 运动模糊
的产生是因为在一次曝光时间内,由于运动使得整个场景 或者拍摄目标产生了拖影。运动的产生主要是因为两个因素, 一是拍摄目标的快速移动, 二是拍摄过程中照相机本身的晃动。尤其在低照度环境下,这个问题会变得更加突出,因为光线较暗的时候,需要通过较长的曝光时间来获得高信噪比、亮度适中的图像,这就需要增加曝光的时间。然而,在长曝光情况下很难保持手持照相机的稳定 。一旦照相机因为某种原因发生抖动,被拍摄的目标本身的像素会在运动的反方向出现多个像素的拖影,去除运动模糊的目标就是要将这些拖影去除。
运动模糊 抖动模糊
平行焦面内的位移是最常见的照相机运动方式 它是指照相机在平行于对焦平面的 平面内上下左右地晃动/抖动, 平行焦面内的运动模糊不仅取决于摄像 机的运动,而且还和拍摄场景的景深相关, 尤其是用短焦镜头拍摄的照片,模糊内核的 大小变化是与距照相机的距离成反比,因此,前 景中 的物体被模糊的程度要比背 景要大。 如果假设摄像机运动是垂直于光轴,特别是用长焦距对场 景和目标进行 拍摄的时候,所 具有视 差效应 可以忽略不计, 也就是说,照相机的位移将不取决于场景深度的变化的影 响,因而可以认为这种模糊是具有空间不变性的,这个假设被广泛采用在大多数的研究 工作。 除了位移 的变化, 平行焦面 内的旋转也会导致图像模糊。
当照 相机在一 次曝光时间内保持静态,拍摄物 体的移动造成的运动模糊是不同于照相机抖动造成模糊的另一类研究课题。场景中的拍摄对象可能有不同的运动方式和速度,并且会有多个目标以多种运动姿态造成成像的模糊。
在实 际问题中,可能同时引起运动模糊和照相机晃动模糊这两种模糊叠加的 情况。这种情况下,运动模糊变得更加复杂,目前 科学家的研究还是把这两种模糊情况分开进行分析和处理。