VladislavBK Oct 1 2018 at 10:29

Восстановление смазанных и расфокусированных изображений с помощью фильтра Винера. Реализация на C++ OpenCV

2 min

25K

Algorithms*Image processing*

From sandbox

+45

Comments 19

sena Oct 1 2018 at 11:13

Классно! А известны ли алгоритмы, позволяющие из нескольких последовательных фотографий сделать одну, но с более высоким разрешением?

AndrewSu Oct 1 2018 at 12:18

В OpenCV есть реализация: https://docs.opencv.org/3.4/d7/d0a/group__superres.html

VladislavBK Oct 2 2018 at 06:43

Да, такие алгоритмы существуют. Они называются superresolution

VladislavBK Oct 3 2018 at 08:05

Вот пример статьи о superres
http://www.infognition.com/articles/what_is_super_resolution.html

fessmage Oct 1 2018 at 13:00

Ранее на хабре отписывался о разработке софта такого же назначения автор SmartDeblur — https://github.com/Y-Vladimir/SmartDeblur, сделавший позже из него платное ПО — http://smartdeblur.net/. Давно правда новые версии не выходили. Посмотрите, возможно вам пригодятся наработки Владимира.

VladislavBK Oct 2 2018 at 06:45

Спасибо. Работу Владимира видел, очень хорошая программа.

dimonoid Oct 2 2018 at 05:38

А как заглянуть за диффракционный предел? Я тут обнаружил что почти все камеры телефонов(в зависимости от диаметра диафрагмы) работают практически на своем лимите в видимом спектре света — производители ставят слишком мальнькую диафрагму и всё, привет блюр. А в нормальном состоянии блюр около 1го пикселя в диаметре, и поэтому малозаметен (но портит лично мне нервы). Я пробовал sharp постпроцессинг(есть во многих фоторедакторах), четкость повышается, но всеравно выглядит не натурально в сравнении с суперсемплингом.
Ps проколите в черной бумаге иголкой дырку диаметром 0.5 мм либо меньше, и увидете предел во всей красе, даже невоуруженным взглядом.
Pss круги на примерах в статье возможно возникают из за того что реальная диафрагма скорее всего многоугольник неправильной формы, а не круг.

VladislavBK Oct 3 2018 at 07:50

По поводу эксперимента с чёрной бумагой и иголкой. В статье автора YUVladimir уже проводился такой эксперимент. Действительно, форма PSF также зависит и от размера диафрагмы. Конечно, форма реальной PSF отличается от идеального круга.

iShrimp Oct 4 2018 at 17:13

Это явление, наблюдаемое при достижении дифракционного предела, носит название диск Эйри — в частности, так выглядит функция рассеяния точки при очень малом размере диафрагмы (пинхол)

YUVladimir Oct 2 2018 at 07:15

Рад видеть статью по восстановлению размытых изображений.
P.S. Я как раз автор того SmartDeblur и серии статей по этой теме )

iShrimp Oct 2 2018 at 19:21

Не пробовали ли вы сделать обратную гамма-коррекцию перед применением фильтра?
Как правило, выходной сигнал с цифровых камер приводится к стандарту цвета sRGB. Если смешать чёрный (0) и белый (255) цвета, исходя из физического уровня яркости, то получится серый цвет с интенсивностью 186, а не 127, как получилось бы при простом вычислении среднего. Возможно, это даст лучший результат в отношении устранения артефактов.

iShrimp Oct 2 2018 at 19:42

Да, также хотелось бы заметить, что полностью избавиться от эффектов «звона» (см., например «Результат восстановления изображения А») не получится. Дело в том, что наша PSF технически является фильтром нижних частот; в процессе размытия изображения (свёртки) спектр исходного изображения умножается на спектр ядра свёртки, в результате чего амплитуды высокочастотных составляющих, которые передают мелкие детали изображения, занижаются. Если амплитудно-частотная характеристика PSF имеет нули, то некоторые частоты гасятся полностью. Наглядный пример для одномерного случая — прямоугольная функция и её Фурье-образ, sinc-функция, которая имеет бесконечное множество нулей; такой «фильтр» обнуляет частотные компоненты, период которых целое число раз укладывается в прямоугольное окно. Соответственно, восстановить исходную амплитуду таких частотных компонент в процессе деконволюции невозможно. Мы можем только косвенно судить о ней, например, поставив условие неотрицательности исходного сигнала (изображения). О подобных нюансах писал автор известной программы.

VladislavBK Oct 3 2018 at 08:18

Для устранения краевых эффектов гамма-коррекцию не пробовал. Компенсация краевых эффектов это отдельная обширная тема. Возможно, в будущем напишу о методах, которые перепробовал для решения этой проблемы. За идею спасибо, возьму на заметку.