图像处理作业第五次

第5次图像处理作业

1. 复习理解课本中最佳陷波滤波器进行图像恢复的过程,请推导出w(x,y)最优解的计算过程.

根据公式:

σ2=1(2a+1)(2b+1)∑∑[g−wη−(gˉ−wηˉ)]2\sigma ^2= \frac{1}{(2a+1)(2b+1)}\sum\sum[g-w\eta - (\bar g-w\bar\eta)]^2σ2=(2a+1)(2b+1)1[gwη(gˉwηˉ)]2

∂σ2∂w=2(2a+1)(2b+1)∑∑[g−wη−(gˉ−wηˉ)][−η+ηˉ]=0\frac{\partial \sigma^2}{\partial w}=\frac{2}{(2a+1)(2b+1)}\sum\sum[g-w\eta - (\bar g-w\bar\eta)][-\eta+\bar\eta] = 0wσ2=(2a+1)(2b+1)2[gwη(gˉwηˉ)][η+ηˉ]=0

∑∑(g−gˉ)(−η+ηˉ)+∑∑w(−η+ηˉ)(−η+ηˉ)=0\sum\sum(g-\bar g)(-\eta+\bar \eta) + \sum\sum w(-\eta+\bar \eta)(-\eta+\bar \eta) =0(ggˉ)(η+ηˉ)+w(η+ηˉ)(η+ηˉ)=0

w=∑∑(g−gˉ)(−η+ηˉ)∑∑(−η+ηˉ)(−η+ηˉ)w=\frac{\sum\sum(g-\bar g)(-\eta+\bar \eta)}{\sum\sum (-\eta+\bar \eta)(-\eta+\bar \eta)}w=(η+ηˉ)(η+ηˉ)(ggˉ)(η+ηˉ)

w=1(2a+1)(2b+1)∑∑(g−gˉ)(−η+ηˉ)1(2a+1)(2b+1)∑∑(−η+ηˉ)(−η+ηˉ)w=\frac{\frac{1}{(2a+1)(2b+1)}\sum\sum(g-\bar g)(-\eta+\bar \eta)}{ \frac{1}{(2a+1)(2b+1)}\sum\sum (-\eta+\bar \eta)(-\eta+\bar \eta)}w=(2a+1)(2b+1)1(η+ηˉ)(η+ηˉ)(2a+1)(2b+1)1(ggˉ)(η+ηˉ)

w=1(2a+1)(2b+1)(∑∑(gηˉ−gˉηˉ)+∑∑(−gη+gˉη))1(2a+1)(2b+1)(∑∑η2+∑∑ηˉ2−2∑∑ηηˉ)w = \frac{\frac{1}{(2a+1)(2b+1)}(\sum\sum(g\bar\eta-\bar g\bar\eta)+\sum\sum(-g\eta+\bar g \eta))}{ \frac{1}{(2a+1)(2b+1)}(\sum\sum \eta^2 +\sum\sum\bar\eta^2-2\sum\sum\eta\bar\eta)}w=(2a+1)(2b+1)1(η2+ηˉ22ηηˉ)(2a+1)(2b+1)1((gηˉgˉηˉ)+(gη+gˉη))

根据

1(2a+1)(2b+1)∑∑(gηˉ−gˉηˉ)=0\frac{1}{(2a+1)(2b+1)}\sum\sum(g\bar\eta-\bar g\bar\eta) = 0(2a+1)(2b+1)1(gηˉgˉηˉ)=0

1(2a+1)(2b+1)(∑∑(gηˉ−gˉηˉ)+∑∑(−gη+gˉη))=gnˉ−gˉnˉ\frac{1}{(2a+1)(2b+1)}(\sum\sum(g\bar\eta-\bar g\bar\eta)+\sum\sum(-g\eta+\bar g \eta))={\bar{gn}-\bar g \bar n}(2a+1)(2b+1)1((gηˉgˉηˉ)+(gη+gˉη))=gnˉgˉnˉ

1(2a+1)(2b+1)(∑∑ηˉ2−2∑∑ηηˉ)=ηˉ2{ \frac{1}{(2a+1)(2b+1)}(\sum\sum\bar\eta^2-2\sum\sum\eta\bar\eta)}=\bar \eta^2(2a+1)(2b+1)1(ηˉ22ηηˉ)=ηˉ2

那么

w=gnˉ−gˉnˉη2ˉ−ηˉ2w = \frac{\bar{gn}-\bar g \bar n}{\bar{\eta^2}-\bar \eta ^2}w=η2ˉηˉ2gnˉgˉnˉ

2.考虑在x方向均匀加速导致的图像模糊问题。如果图像在t = 0静止,并用均匀加速x0(t) = at2/2加速,对于时间T, 找出模糊函数H(u, v), 可以假设快门开关时间忽略不计。

新图像函数为

g(x,y)=∫0Tf[x−x0(t),y−y0(t)]dtg(x,y)=\int _0 ^T f[x-x_0(t),y-y_0(t)]dtg(x,y)=0Tf[xx0(t),yy0(t)]dt

G(u,v)=∫∫g(x,y)e−j2π(ux+vy)dxdyG(u,v)=\int\int g(x,y)e^{-j2\pi(ux+vy)}dxdyG(u,v)=g(x,y)ej2π(ux+vy)dxdy

=∫∫(∫0Tf[x−x0(t),y−y0(t)]dt)e−j2π(ux+vy)dxdy=\int\int(\int_0^Tf[x-x_0(t),y-y_0(t)]dt)e^{-j2\pi(ux+vy)}dxdy=(0Tf[xx0(t),yy0(t)]dt)ej2π(ux+vy)dxdy

=∫0T(∫∫f[x−x0(t),y−y0(t)]e−j2π(ux+vy)dxdy)dt=\int_0^T(\int \int f[x-x_0(t),y-y_0(t)]e^{-j2\pi(ux+vy)}dxdy)dt=0T(f[xx0(t),yy0(t)]ej2π(ux+vy)dxdy)dt

=∫0TF(u,v)e−j2π(ux0(t)+vy0(t))dt=\int_0^TF(u,v)e^{-j2\pi(ux_0(t)+vy_0(t))}dt=0TF(u,v)ej2π(ux0(t)+vy0(t))dt

=F(u,v)∫0Te−j2π(ux0(t)+vy0(t))dt=F(u,v)\int_0^{T} e^{-j2\pi(ux_0(t)+vy_0(t))}dt=F(u,v)0Tej2π(ux0(t)+vy0(t))dt

因此模糊函数为

H(u,v)=∫0Te−j2π(ux0(t)+vy0(t))dt=∫0Te−jπuat2dtH(u,v)=\int_0^{T} e^{-j2\pi(ux_0(t)+vy_0(t))}dt=\int_0^T e^{-j\pi uat^2}dtH(u,v)=0Tej2π(ux0(t)+vy0(t))dt=0Tejπuat2dt

3.已知一个退化系统的退化函数H(u,v), 以及噪声的均值与方差,请描述如何利用约束最小二乘方算法计算出原图像的估计。

F^(u,v)=[H∗(u,v)∣H(u,v)∣2+γ∣P(u,v)∣2]G(u,v)......∗\widehat{F}(u,v)=[\frac{H^*(u,v)}{|H(u,v)|^2+\gamma |P(u,v)|^2}]G(u,v)......*F(u,v)=[H(u,v)2+γP(u,v)2H(u,v)]G(u,v)......

设定其残差r=g−Hf^r = g-H\widehat{f}r=gHf

应有∣∣r∣∣2=∣∣η∣∣2||r||^2=||\eta||^2r2=η2

(1)给定γ\gammaγ一个初始值
(2)计算∣∣r∣∣2||r||^2r2
(3)若满足∣∣r∣∣2−∣∣η∣∣2||r||^2-||\eta||^2r2η2处于某一个精度范围之内则结束,否则更新γ\gammaγ大小,可以采用牛顿法.
(4)使用计算到的γ\gammaγ值代入(∗)(*)()式中计算
(5)通逆傅里叶变换得到图像.

在计算∣∣r∣∣2−∣∣η∣∣2||r||^2-||\eta||^2r2η2的时候,其中∣∣η∣∣2||\eta||^2η2的计算需要依赖于噪声的方差和均值.

∣∣η∣∣2=MN[σ2−m]||\eta||^2=MN[\sigma^2-m]η2=MN[σ2m]

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/320889.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

2020牛客国庆集训派对day8G-Shuffle Cards【Splay】

正题 题目链接:https://ac.nowcoder.com/acm/contest/7865/G 题目大意 nnn个数从1∼n1\sim n1∼n,mmm次拿出其中一段放到头部,求最终序列。 解题思路 用SplaySplaySplay拿出一段区间然后丢到头部就好了。 时间复杂度O(nlog⁡n)O(n\log n)O(nlogn) cod…

将系统分解为微服务的策略

几年前,Vladik Khononov和他的团队决定开始使用微服务,但是几个月后他们发现自己陷入了巨大的混乱之中。他在最近于伦敦Skills Matter举行的DDD eXchange 2018会议上指出,造成这一现象的原因在于,他们只专注于采用酷炫的新技术&am…

图像处理作业 第8次

图像处理作业 第8次 7.11 说明尺度函数ϕ(x)1,0.25≤x<0.75\phi(x)1 ,0.25 \le x\lt 0.75ϕ(x)1,0.25≤x<0.75并未满足多分辨率分析的第二个要求. ϕ1,0(x)2ϕ(2x)1\phi_{1,0}(x)\sqrt 2 \phi(2x)1ϕ1,0​(x)2​ϕ(2x)1 当且仅当满足0.125≤x<0.3750.125 \le x\lt 0…

【dfs】马蹄印

马蹄印 题目大意&#xff1a; 有一个只含括号的图&#xff0c;要你走一条路&#xff08;从左上角出发&#xff09;&#xff0c;使你走的路上的括号加在一起是先k个左括号再k个右括号组成的&#xff0c;要求k最大 原题&#xff1a; 题目描述&#xff1a; 虽然当奶牛贝里斯找…

P4852-yyf hates choukapai【单调队列优化dp】

正题 题目链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P4852 题目大意 给出n,m,c,dn,m,c,dn,m,c,d&#xff0c;有n∗cmn*cmn∗cm张卡牌。进行nnn次连抽mmm次单抽&#xff0c;连抽连续ccc张卡牌会获得第一张卡牌的欧气值&#xff0c;单抽可以获得抽到卡牌的欧气值。不能连续进行dd…

P4317-花神的数论题【组合数学】

正题 题目链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P4317 题目大意 定义sum(i)sum(i)sum(i)表示iii二进制下111的个数 求∏i1nsum(i)\prod_{i1}^nsum(i)i1∏n​sum(i) 解题思路 考虑计算有iii个111的有多少个数字。 对于nnn的每一个111&#xff0c;我们可以知道如果这一位为…

【暴力】排队的奶牛

排队的奶牛 题目大意&#xff1a; 有一个序列&#xff0c;要你删去序列中的一类相同的数&#xff0c;然后求最长的相同数字段的长度 原题&#xff1a; 题目描述 农夫约翰的N只奶牛排成了一条直线&#xff0c;每只奶牛都有一个特定的标识序号&#xff0c;从左到右第i只奶牛…

NOIP2019 Emiya家今天的饭

NOIP2019 Emiya家今天的饭 ACM退役选手远程口胡 csf如今真的是太菜了,最后16分的做法愣是想了一下午 考虑使用容斥方法: 1 采用动态规划,先求出在无限制情况下,安排kkk种烹饪方法总的方案数. 记dp2[i][j]dp2[i][j]dp2[i][j]表示已经考虑完前iii种烹饪方法,共做了jjj个菜的方…

.NET Core微服务之基于Ocelot+IdentityServer实现统一验证与授权

一、案例结构总览这里&#xff0c;假设我们有两个客户端&#xff08;一个Web网站&#xff0c;一个移动App&#xff09;&#xff0c;他们要使用系统&#xff0c;需要先向IdentityService进行Login以进行验证并获取Token&#xff0c;在IdentityService的验证过程中会访问数据库以…

牛客练习赛71C-数学考试【容斥,dp】

正题 题目链接:https://ac.nowcoder.com/acm/contest/7745/C 题目大意 求一nnn的排列&#xff0c;给mmm个限制pip_ipi​表示1∼pi1\sim p_i1∼pi​不能是pip_ipi​的排列。求方案数。 解题思路 定义fif_ifi​表示1∼pi1\sim p_i1∼pi​是pip_ipi​的排列的情况下1∼pi1\sim …

【DP】景观美化

景观美化 题目大意&#xff1a; 有n个花圃&#xff0c;里面有一定的泥土&#xff0c;可以将泥土运到别的花圃&#xff0c;也可以填入&#xff0c;也可以挖出&#xff0c;现在要改变花圃中的泥土数量&#xff0c;问最少花多少钱 原题&#xff1a; 题目描述&#xff1a; 农夫…

CentOS安装使用.netcore极简教程(免费提供学习服务器)

本文目标是指引从未使用过Linux的.Neter&#xff0c;如何在CentOS7上安装.Net Core环境&#xff0c;以及部署.Net Core应用。 仅针对CentOS&#xff0c;其它Linux系统类似&#xff0c;命令环节稍加调整&#xff1b;需要提前准备好服务器地址、用户名、密码&#xff1b;如果手上…

ASP.NET Core MVC+EF Core从开发到部署

笔记本电脑装了双系统&#xff08;Windows 10和Ubuntu16.04&#xff09;快半年了&#xff0c;平时有时间就喜欢切换到Ubuntu系统下耍耍Linux&#xff0c;熟悉熟悉Linux命令、Shell脚本以及Linux下的各种应用的安装、配置、运行。使用下来的感受是Linux确实相当好使&#xff0c;…

初一模拟赛(4.27)

成绩&#xff1a; rankrankranknamenamenamescorescorescoreT1T1T1T2T2T2T3T3T3T4T4T4111lyflyflyf320320320100100100100100100100100100202020222hkyhkyhky296296296100100100100100100868686101010333wjjwjjwjj276276276100100100909090868686000444fyfyfy24824824810010010…

P4145-上帝造题的七分钟2/花神游历各国【并查集,树状数组】

正题 题目链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P4145 题目大意 一个序列要求支持 区间开根向下取整区间求和 解题思路 一个数开根约logloglog次就会到111&#xff0c;所以我们对于每个数记录一下开根多少次会到111&#xff0c;每次修改用并查集找还没到111的暴力修改树状…

网络流及建模专题(上)

前言 不断更新中…… 这几天新坑填不下去了&#xff0c;回来回顾一些经典的模型套路&#xff0c;先拿网络流开刀&#xff0c;窃以为洛谷这几道网络流的题目还是非常具有代表性的&#xff0c;涵盖了网络流调整、多解计数、最小割、最大权闭合子图问题。 还涵盖了图论&#xff0…

基于 websocket 实现的 im 实时通讯案例

分享利用 redis 订阅与发布特性&#xff0c;巧妙的现实高性能im系统。为表诚意&#xff0c;先贴源码地址&#xff1a;https://github.com/2881099/im下载源码后的运行方法&#xff1a;运行环境&#xff1a;.NETCore 2.1 redis-server 2.8下载Redis-x64-2.8.2402.zip&#xff0…

【并查集】【图论】旅行(ssl 1312)

旅行 ssl 1312 题目大意&#xff1a; 有一个图&#xff0c;要从一个点到另一个点&#xff0c;问路上的最大值和最小值的比最小是多少 原题&#xff1a; 题目描述 Z小镇是一个景色宜人的地方&#xff0c;吸引来自各地的观光客来此旅游观光。Z小镇附近共有N个景点&#xff…

P4302-[SCOI2003]字符串折叠【区间dp】

正题 题目链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P4302 题目大意 一个字符串&#xff0c;对于一个字符串AAA。可以将连续的nnn个AAA缩成n(A)n(A)n(A)。求最短的长度能够表述出给定字符串 解题思路 定义fi,jf_{i,j}fi,j​表示表示出i∼ji\sim ji∼j的字符串的最短方法。那么…

ACM/ICPC 比赛生涯总结+经验分享

ACM/ICPC 比赛生涯总结经验分享 1.获奖经历 时间比赛奖励大一下ACM陕西省赛打铁大一下CCCC团队二等奖大二下ACM/ICPC全国邀请赛银奖大二下CCCC团队特等奖大三上ACM/ICPC区域赛沈阳站铜奖大三上ACM/ICPC区域赛南宁站银奖大三上ACM/ICPC EC-Final上海铜奖大三下CCCC团队特等奖大…