2012年10月28日 星期日

[數碼新聞]化腐朽為神奇:模糊圖像瞬間變清晰

所謂拍照最怕抽風手,無論多好的設備,只要一抖,啥都沒有,只剩一片模糊讓人欲哭無淚。想想在許多電影和電視劇裡,FBI和CIA的特工們只要輕鬆敲幾下鍵盤,就可​​以把一張完全模糊的照片變得非常清晰,看清嫌疑犯面貌或者車牌號碼什麼的。可能你也曾經對此嗤之以鼻,覺得這簡直就是蒙小孩子的玩意兒,又或者是特殊部門才能擁有的高科技產品,不過據果殼網報導,現在已經出現了一款輕便又高效


的平民軟件,任何人都可以用它輕鬆地化腐朽為神奇。

這款軟件的名字叫做SmartDeblur,也就是“ 智能去模糊 ”的意思,是研究圖像和信號處理的軟件工程師弗拉德米爾·宇智科夫(Vladimir Yuzhikov)開發出來的。他說:“不管是從理論上還是從實際應用的角度來看,對失真圖像的重建都是圖像處理工作中最有趣和最重要的環節之一。”雖然這種重建算法的研究早在70年前就已經開始了,但是直到現在我們才看到結果。

宇智科夫的軟件目前能夠對兩種常見的模糊情況進行處理:由於拍攝時因虛焦產生的模糊和因移動而導致的模糊。他說:“每個人都知道,想要修復它們是很困難的。”此言絲毫不虛,因為在目前階段,市面上的商用軟件都無法達到他的軟件所能達到的效果。

以自己在威尼斯拍攝的照片為例,他使用了一個合成模糊濾波器使照片模糊化,然後使用自己的軟件對其修復。可以看到SmartDeblur的確很有效。雖然不能將照片恢復到原始狀態,但這樣的效果已經很令人震驚了。

很多人認為模糊是一種不可逆的操作,而且信息會相應地永遠丟失,因為每個像素都變成了一個斑點,一切都混在了一起,如果遇到了模糊半徑比較大的情況,整個圖片將會呈現出單一的色彩。但這不完全對。其實所有的信息只是根據一些規則而進行了重新分配,通過一些假設,我們就完全可以重建圖像。當然,只能修復經過人工模糊處理的圖像還遠遠不夠。雖然一些現有的去卷積方法也可以對圖像進行增強,但是過程及其複雜,耗費時間也很較長,處理一張圖片需要幾小時甚至幾天。

Adobe公司以前也演示過Photoshop裡一些類似的去模糊方法,但也只能處理在因相機抖動引起的模糊,並且需要利用設備中加速度計裡的跟踪數據。

對於我們這些普通用戶來說,真正的問題是在現實中拍攝的模糊照片是否能變清晰,而不是對於那些通過人工合成的模糊圖像的處理。畢竟,我們在現實中使用任何一台相機,都有可能因為沒對上焦或者不必要的運動而產生模糊。因此我們也對SmartDeblur的實拍照片處理能力進行了一番測試。結果證明:SmartDeblur運行的結果雖然不是很完美,但是已經足夠驚艷。以下的照片是由佳能500D拍攝。

雖然經過處理後的圖像仍存在不少問題,比如大量的振鈴效應和噪點,但是我們確實能夠看到SmartDeblur從模糊的圖像中獲取了更多的細節和信息,而且它對文字的處理效果稱得上“化腐朽為神奇”。

宇智科夫說,目前的軟件只完成了第一階段,第二階段他將會專注於對真實圖像的處理,引入更複雜和先進的去卷積技術以及振鈴效應消除法等,參考現有的去模糊軟件並加以比較。

隨著智能手機中圖形處理器的計算能力日益提高,將這項應用內置於智能手機中也是指日可待,毫無疑問,這對於許多“抽風手”攝影者來說絕對是一大福音。

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