警视通影像分析平台复原模糊图像的实验研究
警视通影像分析平台复原模糊图像的实验研究
作者：孔登峰李婷
来源：《数字技术与应用》2014年第01期
摘要：本文以模糊车牌图像处理为例，利用警视通影像分析系统中的高斯离焦模型算法功能进行实验研究，对实验结果进行分析，旨在对警视通影像分析系统在刑事图像处理工作中的实践应用进行探讨。
关键词：模糊图像离焦模糊图像复原
中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）01-0089-01
1 离焦模糊图像成因概述
刑事数字图像处理中存在的离焦模糊现象的形成大致由两种因素造成：一是摄录系统外部因素，在图像的记录过程中，摄录设备的抖动、使用过大的光圈系数或过慢的快门速度拍摄痕迹物证等在拍摄时，致使调节调焦不准确，产生离散焦模糊图像。二是摄录系统自身因素，摄录光学系统的透镜色差/像差固有缺陷限制了摄录设备所记录的图像的分辨锐度，图像的锐度还会由于电磁波的衍射而而受到影响，拍摄时由于摄录系统的实际孔径大小有限或存在较严重的衍射效应，景物的光点成像面上成为“圆斑”，就会形成所谓的离散焦模糊图像。刑事摄影中使用过小的光圈近距拍摄痕迹细目时，由于镜头小孔径衍射效应的增强，易产生散焦模糊图像。
2 警视通影像分析平台去高斯离焦模糊
警视通影像分析平台结合当前国内犯罪现场影像工作的特点，吸收了国内外最新的视频和图像技术，包含大量的自主研发算法，是为公安系统视听技术行业定制的专业图像和视频分析系统平台。该平台提供了多种模糊图像的处理方法，其中包括：运动模糊、镜头模糊、散焦模糊等类型的影像去除模糊方法，还有未知类型的智能去除模糊方法，这些系统功能对模糊图像的复原处理有一定的效果。
高斯离焦模型是许多光学成像系统中常见的退化函数模型，其综合多种退化因素，是离散焦近似模型，通过对离焦模糊图像进行滤波处理就得到复原图像。高斯离焦函数模型可消除逆滤波的奇异性，这是由于该模型的频域变换具有极少数的零点。高斯离焦模型中二维高斯离焦函数可近似于等价于两个二维离焦高斯函数的卷积，由于反卷积算法可消除一部分噪声，那么高斯离焦模型的处理可提高原离焦模糊图像的清晰度，因此离焦高斯模型具有广泛的应用。
3 实验结果分析
本论文实验从视频录像中选用一副车牌图像，进行模糊复原处理，其中原始图像为
100×66像素的彩色车牌图像，是用Photoshop图像处理软件和警视通系统中的模糊复原的高斯离焦类型功能进行图像复原，对两种软件功能复原结果进行分析。
图像复原处理结果如图1所示：
图（b）是Photoshop软件处理结果，该软件的移除模糊功能选项在“滤镜”—“锐化”—“智能锐化”中，其中该结果图可调参数值锐化数量为500%、半径为23.9，移去模糊类型为高斯类型。
图（c）是警视通影像分析平台复原结果，该结果图去模糊方法选维纳，离焦半径调节为40，噪声程度为29.5，离焦类型选高斯。
图（b）和图（c）两结果图像比较，图（c）的复原效果明显要比图（b）理想。模糊车牌图像的复原意义重在字符的显现，图（b）中字符显现虽不明显，但个别字符经仔细辨认可认出，在字符的轮廓上各字符间区分不够明显，对比度不强，有待对其进行进一步的增强处理，图（c）中整体字符色调一致、无变形，轮廓特征明显、字符较为清晰，容易识别，具有极高的利用价值。
实验结果原因分析：Photoshop软件是公共图像处理工具，各种图像处理算法较为简单，便于使用，以美化改善图像质量，对于模糊程度较重的图像处理不具有针对性。警视通影像分析平台是专门处理模糊图像的工具，在各种模糊图像复原算法上比公共的图像处理软件中的复原算法有所改进，对刑事影像的分析处理更有针对性，在刑事图像工作中处理结果并不要求结果图的美观，仅要求模糊图像中有效信息的显现，以期对案件提供线索。
4 结论与模糊图像处理的探讨
（1）警视通影像分析平台在刑事模糊图像处理中具有较强的针对性，复原效果比公共图像处理工具较为理想，在实践工作中有很强的适用性，其作为刑事图像处理工具在模糊图像处理工作中的应用效益取决于对该系统功能的熟练程度和数字图像处理原理的理解。（2）原始图像的模糊程度、信息含量的多少决定了图像复原结果，模糊图像复原技术对模糊图像的复原程度是有限的，警视通影像分析平台复原模糊图像的限度有待进一步研究。本论文中的实验效果理想是由于原始图像较高的像素值，原始图像像素值为100×66，车牌区域像素值为34×21，并且图像本身所含信息量较大，车牌字符信息丢失少，各字符成像由点离散成面后均在可复原限度内。（3）模糊图像处理技术在刑事图像处理工作中发挥着显著的作用，能有效的显现车牌字符、人像细节特征等信息，对发现线索、认定犯罪、迅速破案有重大意义。但在实际工作中，刑事工作所接收的模糊图像资料广泛来源于监控录像。监控录像系统由于多种客观复杂因
素限制，往往使录像视频资料质量低下、图像模糊不清，给图像复原工作带来极大挑战，所以在涉案影像的提取过程中一定要规范操作，防止影像的二次降质。
参考文献
[1]刘丹.实用公安图像处理技术[M].北京：国防工业出版社，2010.70-81.
[2]杨玉柱.刑事图像处理技术[M].北京：中国人民公安大学出版社，2011.361-368.
[3]王学军，李苑.实用刑事图像处理技术教程[M].北京：中国人民公安大学，2012.154-165.
[4]王惠斌，王业琳，毛宏斌.模糊图像处理在监控录像中的应用[J].刑事技术，2004，6：30-31.
[5]付青青，张春海.高斯模糊图像的复原处理与研究[J].长江大学学报（自然科学版），2010，6（2）.
[6]薄光宪，崔元聿，孟宪伟.Photoshop软件处理系统在模糊图像处理中的应用[J]，2006，12（6）.