贾永红教授解析：数字图像处理第五章——图像复原与重建

第五章是贾永红教授的《数字图像处理》课程中的核心章节，主要探讨了图像恢复与重建的相关理论和技术。本章首先介绍了图像恢复的概念，它旨在通过逆过程处理，恢复因图像形成、传输或记录过程中出现的退化问题，使图像质量得以改善。图像恢复的关键在于理解图像退化的原因，并基于此构建合适的退化模型，如频率域的逆滤波方法。 图像的退化包括但不限于噪声、失真、模糊等问题，复原过程需要对这些现象有深入的理解。图像复原和图像增强之间存在显著区别：图像增强主要关注视觉效果的提升，可以牺牲一定程度的准确性；而图像复原则更侧重于恢复原始信息，需要先确定退化机制，然后选择恰当的逆处理技术。 章节中提到了点源的概念，将图像视为无数个极小像素的集合，每个像素可以视为独立的点光源。数学上，二维δ函数被用来描述这种点源，具有采样特性和位移性。利用卷积运算，可以表达线性位移不变系统的运作原理。 具体的技术包括图像几何校正和几何变换，它们用于纠正图像在空间坐标上的失真，例如透视变化、旋转或缩放。这涉及图像灰度内插方法，如最近邻插值、双线性插值等，这些方法各有特点，适用于不同的应用场景。 图像重建是另一项关键技术，它关注的是从原始数据（如投影数据）恢复出完整的图像。这可能涉及到多种算法，如傅立叶变换、逆滤波、迭代算法等，以解决如医学成像、遥感图像处理等领域的重建问题。 第五章内容涵盖了图像复原的重要理论基础和实际操作技巧，对于理解和应用数字图像处理技术的学生和专业人员来说，这一部分的知识至关重要。通过深入学习，学生能够掌握如何有效地处理和恢复图像，提升图像质量和信息的完整性。