基于变分正则化的大气扰动图像恢复方法技术

基于变分正则化的大气扰动图像恢复方法，涉及图像处理。获取对固定目标的受到大气干扰的视频帧或者用模拟软件对一张图片附加模拟扰动以生成一组视频帧；对视频帧进行低秩分解，得到初始参考图像；使用基于非局部全变差正则项与可控核回归正则项的优化模型对参考图像进行优化，并用分离的Bregman算法实现加快该优化过程；用优化后的参考图像对视频帧进行B样条插值配准，得到经过配准后的视频帧；使用空间加权核范数最小化，将配准后的视频帧融合成一张近衍射极限图片；对近衍射极限图片进行去卷积处理，得到最后的去除了模糊和噪声的图片。提升扰动去除结果，得到了视觉清晰以及细节丰富的恢复图像，可用于高空对地观测、远距离监控等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及图像处理，尤其是设及可用于高空对地观测、远距离监控的一种基于 变分正则化的大气扰动图像恢复方法。
技术介绍
随着社会的发展和科技的进步，越来越多的对地监控设备得到使用。例如无人机、 高空对地观测和远距离监控等技术得到广泛关注。与普通的拍摄行为不同的是，因为在远 距离拍摄中，拍摄目标与拍摄设备之间的距离较远，拍摄效果极容易受到大气扰动的影响， 严重影响拍摄效果。而该种扰动无法通过对硬件设备的提升来去除，为此如何从软件技术 层面，运用一些算法将由于大气扰动引起的视频模糊去除就十分重要了。 大气扰动造成的图像崎变主要原因是空气扰动造成时空变化的模糊及噪声的影 响。因此如何去掉时空变化的模糊及去噪，成为解决受大气扰动造成的图像崎变恢复的关 键。现有的解决图像崎变的流行工作可分为两大类，一类是基于参考图像配准的方法，先找 到参考图像，然后将视频中的帖与参考图像配准，该类方法并不对模糊核进行估计，而是使 用固定的高斯核来逼近模糊核，因此，该方法很难得到较高的图像恢复质量。另外一类方法 是基于幸运图的图像恢复方法，该类方法认为，小尺寸的图像块可W看作是3D场景在某一 等本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于变分正则化的大气扰动图像恢复方法，其特征在于包括以下步骤：(1)有一组在空中拍摄固定目标的视频帧序列{fi}，它们受到了大气扰动的影响而产生了模糊和畸变；(2)对视频帧序列{fi}进行低秩分解，得到初始参考图像I0；(3)初始化外层迭代，令外层循环变量Out_loop＝1，将I0作为当前要优化的参考图像u，设置最大外层循环次数max_out；(4)初始化Bregman距离迭代，令中层循环变量Middle_loop＝1，将初始帧序列{fi}作为当前帧设置最大中层循环次数max_middle；(5)对于当前帧序列中的每一帧利用B‑spline配准方法计算参考图像到的形变矩阵Φi；(6)初始化向...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曲延云，吴伟伟，谢源，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35