OpenCV3入門（十三）影象運動模糊
1、原理
運動模糊產生： 由於相機感測器或物體相對運動， 按快門瞬間造成影象產生運動模糊。
在用攝像機獲取景物影象時，如果在相機曝光期間景物和攝像機之間存在相對運動，例如用照相機拍攝快速運動的物體，或者從行駛中的汽車上拍攝外面靜止不動的景物時，拍得的照片都可能存在模糊的現象，這種由於相對運動造成影象模糊現象就是運動模糊。運動模糊是一種圖片“退化”現象，無法反應真實的場景。
假設影象f(x,y)進行平面運動，x(t0)和y(t0)分別是在x和y方向上隨時間變化的量。那麼介質上（如膠片或數字儲存器）上任意點的曝光總數是通過對時間間隔內瞬間曝光量的積分得到的， 影象系統的快門在該段時間是開著的。假設快門開關所用的時間很短，因此光學成像過程不會受到影象運動干擾。運動模糊產生式：
g(x,y)： 代表運動模糊後在座標(x,y)的結果
T：代表曝光時間
2、實現過程
1）對影象方向分解為x和y方向；
2）因為影象Mat座標對應影象的正下，所以翻轉Y軸；
3）分別計算影象位移；
4）合併多個畫素，防止溢位求平均值。
3、程式碼例項
實驗程式碼如下。只是簡單的實現了模糊原理，沒有考慮加性噪聲n(x)。
void MotionBlur(Mat& img, Mat& dst, int angle, int distance)
{
angle = -1*angle % 360;
double radian = ((double)angle + 180.0) / 180.0*3.1415926;
int dx = (int)((double)distance* cos(radian) + 0.5);
int dy = (int)((double)distance* sin(radian) + 0.5);
int sign = 0;
int height = img.rows;
int width = img.cols;
int chns = img.channels();
if (dst.empty()) dst.create(height, width, img.type());
int i, j, k；
int i0=0, j0=0, p, sum, count;
for (i = 0; i < height; i++)
{
unsigned char* dstData = (unsigned char*)dst.data + dst.step*i;
for (j = 0; j < width; j++)
{
for (k = 0; k < chns; k++)
{
sum = 0, count = 0;
sign = (dx > 0) ? 1 : -1;
for (p = 0; p < abs(dx); p++)
{
i0 = i;
j0 = j+p * sign;
if (i0 >= 0 && i0 < height && j0 >= 0 && j0 < width)
{
count++;
sum += img.at<Vec3b>(i0, j0)[k];
}
}
sign = (dy > 0) ? 1 : -1;
for (p = 0; p < abs(dy); p++)
{
i0 = i + p * sign;
j0 = j;
if (i0 >= 0 && i0 < height && j0 >= 0 && j0 < width)
{
count++;
sum += img.at<Vec3b>(i0, j0)[k];
}
}
if (count == 0)
{
dstData[j*chns + k] = img.at<Vec3b>(i0, j0)[k];
}
else
{
dstData[j*chns + k] = saturate_cast<uchar>(sum / (double)count + 0.5);
}
}
}
}
}
void test_motion()
{
Mat src_img = imread("D:\\WORK\\5.OpenCV\\LeanOpenCV\\pic_src\\pic14.bmp");
imshow("原圖", src_img);
Mat dst_img;
MotionBlur(src_img, dst_img, 180, 20);
imshow("motion", dst_img);
}4、測試
測試1：驗證模糊的方向，輸入棋盤格圖，輸出為不同方向的模糊效果圖。
輸出效果圖如下。
測試2：模糊效果如下圖。
測試3：模糊效果如下圖。
5、參考文獻
1、Motion Deblur Filter
https://docs.opencv.org/3.4/d1/dfd/tutorial_motion_deblur_filter.html
2、影象復原與重建篇——運動模糊
https://blog.csdn.net/jmu201521121021/article/details/80634361
3、PhotoShop演算法實現進階-模糊濾鏡-運動模糊（二十四）
https://blog.csdn.net/kezunhai/article/details/41757681
4、《OpenCV3 程式設計入門》，電子工業出版社，毛星雨著
5、《學習OpenCV》，清華大學出版社，Gary Bradski， Adrian kaehler著
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