二、图像降质

人类应用各种成像设备,通过不同的观测方法与传输手段获取图像,并通过计算、分析这些图像数据进而指导改造客观世界的实践活动。诸多图像处理领域的方法协助我们完成了这项由物理对象映射为图像,再将其转化为有效数据作用于客观世界的工作,如图1-2所示[3]。笔者认为映射并还原物理对象的原貌是后续认知工作的前提,而图像的清晰度将直接影响工作的结果,所以捕获高质量的图像变得尤为重要,是认识客观世界的基础工作。然而在获取图像的过程中存在诸多确定或不确定的因素影响成像水平,进而表现为图像失真、噪声干扰及模糊等使图像质量下降,简称图像降质(image　degradation)或图像退化,如表1-1所示[4]。图像降质将直接影响图像后续处理过程,进而增加图像计算、分析、特征提取及目标识别的难度,间接降低图像数据的应用价值。面对某些瞬时场景,若无法重现或重现代价过高,而关键图像数据丢失,其损失可能是无法弥补的。因此,人们寻求是否存在某种图像处理方法可以从降质图像中恢复出清晰图像或真实场景,并且面向诸多图像降质的影响因素是否存在某项适用范围较广的降质图像复原方案。

图1-2　图像处理领域的主要研究

表1-1　图像降质因素