基于最大熵的图像复原算法对比分析与实现
项目介绍
本项目实现了一个基于最大熵原理的图像复原系统,提供了最大熵复原算法与经典方法(维纳滤波、盲Lucy-Richardson算法)的对比分析平台。系统配备了完整的图形用户界面(GUI),支持用户交互式地导入退化图像、配置点扩散函数和噪声参数,并实时观察不同算法的复原效果。项目包含详细的算法说明文档和代码注释,特别适合图像处理和计算机视觉领域的学习者理解最大熵复原的原理及其与传统方法的性能差异。
功能特性
- 多算法对比:集成最大熵复原、维纳滤波、盲Lucy-Richardson三种经典图像复原算法
- 灵活的参数配置:支持自定义点扩散函数(支持运动模糊、高斯模糊等类型生成)、噪声参数(高斯噪声、泊松噪声等)和各算法的关键参数
- 直观的GUI界面:用户友好的图形界面,实时显示复原结果和对比效果
- 全面的性能评估:自动计算峰值信噪比(PSNR)、结构相似性指数(SSIM)、均方误差(MSE)等图像质量指标
- 可视化分析:显示各算法的迭代收敛曲线,生成详细的对比分析报告(包含执行时间、质量评估数据)
使用方法
- 启动程序:运行主程序文件进入图形用户界面
- 导入图像:通过界面菜单导入待复原的退化图像(支持jpg、png、bmp等常见格式)
- 配置参数:
- 设置图像退化类型(如运动模糊)或手动输入点扩散函数
- 选择噪声类型并设置噪声水平
- 调整各算法的特定参数(如最大熵正则化参数、迭代次数等)
- 执行复原:点击运行按钮,系统将同时执行三种复原算法
- 查看结果:界面将分别显示三种算法的复原图像、性能指标对比和收敛曲线
- 保存结果:可将复原图像和对比分析报告保存至本地
系统要求
- 操作系统:Windows/Linux/macOS
- 软件环境:MATLAB R2018b或更高版本
- 内存要求:建议4GB以上RAM(处理高分辨率图像时需更大内存)
- 磁盘空间:至少500MB可用空间
文件说明
主程序文件作为整个系统的核心控制单元,负责图形用户界面的构建和主要功能的集成调度。它实现了图像加载与显示、参数输入与验证、三种复原算法的调用执行、结果可视化展示以及性能指标计算等核心功能。通过回调函数机制处理用户交互事件,协调各功能模块协同工作,确保算法对比分析的完整流程顺利执行。