OUC2022秋季软工09组第五次作业
声明
本博客为OUC2022秋季软件工程第五次作业
一、前言：
项目名称：
图像修复
项目简介
当今时代智能手机成为每个人的生活的必需品，手机里的功能也越来越多，其中摄像更是成为人们越来越钟爱的功能，人们喜欢用照片来记录美好生活，表达自己的心声。但是由于各种原因使得拍出来的照片有各种噪点，我们小组就这一问题进行研究商讨提出一个比较好解决方案。我们组着眼于基于深度学习的图片自动去噪web网站应用，旨在为用户解决图片有噪声的烦恼，让用户能够得到更多更满意的照片。
二、NABCD的分析
N(need)
对于有长时间曝光拍摄需求的人
相机是通过感光元件记录图像的，感光原件的工作需要通电，那么通电就一定会产生热量。当我们长时间进行曝光拍摄时，感光元件工作的时间会更长，感光元件的温度也会升的更高，从而产生的噪点也会非常明显，如果噪点达到一定程度的话，就会很影响图片的观感
对于喜欢使用JPEG格式存储图片的人
由于JPEG格式的图像在缩小图像尺寸后仍显得很自然，因此我们生活中经常会使用到JPEG格式来存储图片。但是由JPEG格式压缩会产生的噪点，而且压缩率越高，噪点就越明显。虽然把图像缩小后这种噪点也会变得看不出来，但一进行色彩补偿就表现得非常明显。
对于相机元件质量较差的人
CCD(CMOS)都存在热稳定性的问题，就是成像的质量和温度有一定的关系。感光元件也就是cmos,是一台相机的“心脏”，决定了成像的优劣。同样也影响着画质和噪点。通常来说cos的面积越大噪点相对越少，这就解释了手机的照片普遍看起噪点会比较多，而单反却比较少了。同样是单反，全画幅相机就比APS-C画幅的相机噪点更少。长时间曝光产生的噪点，这种现象主要大部分出现在使用低SO拍摄夜景，在图像的黑暗的夜空中，出现了一些杂乱的亮点。由于处理器无法处理较慢的快门速度所带来的巨大的工作量，致使一些特定的像素失去控制而造成的。
受传输介质影响很大的人
由于传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。
A(approach)
拟采用的方法和手段
硬件要求：计算机一台。
所需工具：通信系统仿真软件Matlab。
现有的基础：能熟练使用Matlab仿真软件，有一定的数学知识基础。
解决方法：学校机房解决了硬件和软件的问题，利用以前学习和平时积累的知识、图书馆的相关书籍、网上查阅。
现有的复原方法概括为以下几个类型：去卷积复原算法、线性代数复原、图像盲反卷积算法等，其他复原方法多是这三类的衍生和改进。其中，去卷积方法包括维纳去卷积、功率谱平衡与几何平均值滤波等，这些方法都是非常经典的图像复原方法。但是需要有关于原始图像、降质算子较多的先验信息和噪声平衡性的假设只适合于不变系统及噪声于信号不相关的情形，特别是降质算子病态的情况下，图像复原结果还不停理想。
B(benefit)
在智能手机快速发展的当下，手机的功能越来越丰富。摄像领域是近年来各大手机厂商的主要发力点，比起笨重的相机，用手机拍照已经成了大多数人的首选。但是，由于手机体积的限制，使得手机上的相机传感器的像素，感光面积和其他硬件参数几乎不可能超越相机，由此会导致手机拍照很可能拍糊（噪点过多）。物理上的劣势如何去补救？
我们的照片修复软件，通过降噪算法来优化成像效果，使得手机拍摄的照片能够减少噪点，保留更多的画面细节，让用户可以得到质量更好的照片。另外，我们的修复软件还可以用于提升老旧照片的清晰度。
C(competitors)
在智能机的迭代过程中，其摄像功能一直都是商家们宣传的噱头。“百万级像素”、“某某光圈”、“某某传感器”也是宣传的亮点。比如之前的华为 P30 Pro一直宣传可以拍出大而清晰的“月球”照片，后来被证实是Ai识别算法修复的图片，将模糊的月球轮廓修复清晰；比如目前市场上各类美颜软件火热，“美颜相机”、“美图秀秀”、“美拍”等等，通过人脸识别技术让你的自拍照更俊男靓女；比如市场上各类图像处理软件中的蒙版、滤镜功能，可以让苹果手机拍摄的照片更自然、可以让华为手机拍摄的照片更明亮；再比如现在最常用的图像处理软件——PhotoShop，对图像处理的功能更多、效果更好，但需要的技术知识也比较多，对普通客户不友好。
综上所述，目前市场上关于图像修复技术的处理软件，一是厂商在研发智能机时内置的摄像功能，在此基础上进行场景识别与处理，尽可能迎合用户需求。比如在最基本的摄影功能上，增加“拍月亮”技术，能给用户带来不一样的体验感；二是自行开发拍照软件，上市到软件市场供用户们使用，满足用户除了正常拍照外的其他需求，比如人脸识别捕捉、抠图、个性化滤镜与贴图、处理模糊、图片遮罩与艺术化处理等。目前该类软件层出不穷，除了某几款软件——如“美图秀秀”——知名度大、使用者多，其他照片处理软件虽然功能可以迎合相应用户群体的需求，但很少有知名度，因而市场竞争压力比较大。同时，大部分软件在处理时有收费项目，让我们点开就会产生卸载的想法。
总之，目前的图片处理软件，要么打着“高水平”的旗子，收取高额费用；要么小而专精，但知名度较低，使用者少。而一般来讲，我们在搜索某款照片处理软件时，都是带着目的性的，比如我想拍摄“高大上”的图片，就搜索怎么把照片处理地更具专业感和艺术感；比如我的某张照片拍摄的有点模糊，就搜索照片处理模糊的软件。所以说，我们想要设计的也是这种“小而专精”的软件，功能简单、对客户友好、极简之余又不失完善的图片处理软件。这款软件面向所有用户，尤其是学生群体。当我们在课堂上拍摄PPT或者黑板，不小心手抖了，都可以用这款软件处理清晰。
D(delivery)
- 初期做成web网站通过对身边的同学朋友进行推广并收集他们的使用反馈，然后进行产品迭代升级
- 因为微信用户量庞大，所以后期想做成微信小程序便于在大众群体中推广
- 通过微信朋友圈、QQ空间、博客以及校园墙等平台来宣传
估计发布后一周的用户量
2百左右
三、电梯演说：
帅哥/美女们， 你们平时有拍照的习惯吗？你们还在为拍出一张挺好的照片却有一些噪点而烦恼吗？我们已经开发了一个网站专门处理图片噪声的， 你们只需要上传一张带有噪声的图片我们的网站就会返还一张去噪的图片并且能够保留原有像素。如果 你们感兴趣的话可以登录我们的网站体验一下。欢迎使用，也期待你们参与我们的项目！