OpenCV3入门(十三)图像运动模糊
1、原理
运动模糊产生: 由于相机传感器或物体相对运动, 按快门瞬间造成图像产生运动模糊。
在用摄像机获取景物图像时,如果在相机曝光期间景物和摄像机之间存在相对运动,例如用照相机拍摄快速运动的物体,或者从行驶中的汽车上拍摄外面静止不动的景物时,拍得的照片都可能存在模糊的现象,这种由于相对运动造成图像模糊现象就是运动模糊。运动模糊是一种图片“退化”现象,无法反应真实的场景。
假设图像f(x,y)进行平面运动,x(t0)和y(t0)分别是在x和y方向上随时间变化的量。那么介质上(如胶片或数字存储器)上任意点的曝光总数是通过对时间间隔内瞬间曝光量的积分得到的, 图像系统的快门在该段时间是开着的。假设快门开关所用的时间很短,因此光学成像过程不会受到图像运动干扰。运动模糊产生式:
g(x,y): 代表运动模糊后在坐标(x,y)的结果
T:代表曝光时间
2、实现过程
1)对图像方向分解为x和y方向;
2)因为图像Mat坐标对应图像的正下,所以翻转Y轴;
3)分别计算图像位移;
4)合并多个像素,防止溢出求平均值。
3、代码实例
实验代码如下。只是简单的实现了模糊原理,没有考虑加性噪声n(x)。
void MotionBlur(Mat& img, Mat& dst, int angle, int distance)
{
angle = -*angle % ;
double radian = ((double)angle + 180.0) / 180.0*3.1415926;
int dx = (int)((double)distance* cos(radian) + 0.5);
int dy = (int)((double)distance* sin(radian) + 0.5); int sign = ;
int height = img.rows;
int width = img.cols;
int chns = img.channels(); if (dst.empty()) dst.create(height, width, img.type());
int i, j, k;
int i0=, j0=, p, sum, count;
for (i = ; i < height; i++)
{
unsigned char* dstData = (unsigned char*)dst.data + dst.step*i;
for (j = ; j < width; j++)
{
for (k = ; k < chns; k++)
{
sum = , count = ;
sign = (dx > ) ? : -;
for (p = ; p < abs(dx); p++)
{
i0 = i;
j0 = j+p * sign;
if (i0 >= && i0 < height && j0 >= && j0 < width)
{
count++;
sum += img.at<Vec3b>(i0, j0)[k];
}
}
sign = (dy > ) ? : -;
for (p = ; p < abs(dy); p++)
{
i0 = i + p * sign;
j0 = j;
if (i0 >= && i0 < height && j0 >= && j0 < width)
{
count++;
sum += img.at<Vec3b>(i0, j0)[k];
}
} if (count == )
{
dstData[j*chns + k] = img.at<Vec3b>(i0, j0)[k];
}
else
{
dstData[j*chns + k] = saturate_cast<uchar>(sum / (double)count + 0.5);
} }
}
}
} void test_motion()
{
Mat src_img = imread("D:\\WORK\\5.OpenCV\\LeanOpenCV\\pic_src\\pic14.bmp");
imshow("原图", src_img); Mat dst_img;
MotionBlur(src_img, dst_img, , );
imshow("motion", dst_img);
}
4、测试
测试1:验证模糊的方向,输入棋盘格图,输出为不同方向的模糊效果图。
输出效果图如下。
测试2:模糊效果如下图。
测试3:模糊效果如下图。
5、参考文献
1、Motion Deblur Filter
https://docs.opencv.org/3.4/d1/dfd/tutorial_motion_deblur_filter.html
2、图像复原与重建篇——运动模糊
https://blog.csdn.net/jmu201521121021/article/details/80634361
3、PhotoShop算法实现进阶-模糊滤镜-运动模糊(二十四)
https://blog.csdn.net/kezunhai/article/details/41757681
4、《OpenCV3 编程入门》,电子工业出版社,毛星雨著
5、《学习OpenCV》,清华大学出版社,Gary Bradski, Adrian kaehler著
技术博客,转载请注明。
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