一种基于LR‑几何插值的电磁成像超分辨方法技术

本发明专利技术是一种基于LR‑几何插值的电磁成像超分辨方法，在电磁成像系统中，图像模糊主要来自于两个方面，一方面是衍射受限系统的滤波带来的模糊，另一方面是欠采样带来的模糊。对于现有常用电磁成像超分辨算法对图像空间分辨率的提高效果无法满足要求的问题，提出了一种几何平均插值和LR迭代相结合的超分辨算法。具体方法是先对降质图像进行几何平均插值，增大图像像素点，增加图像信息，然后采用LR迭代的超分辨算法对已知点扩散函数的系统进行超分辨恢复，与传统算法相比，恢复后图像空间分辨率在有噪和无噪情况下分别提高了70％和20％，同时对外加噪声有一定的抑制作用，并且通过仿真和实验验证了该方法的正确性。

An electromagnetic imaging LR geometric interpolation based on super resolution method

The invention is a kind of electromagnetic imaging LR geometric interpolation based on super resolution method in electromagnetic imaging system, image blur mainly from two aspects, one is the fuzzy diffraction limited system filter, the other is fuzzy undersampling caused. For the problem that the improvement of the spatial resolution of the existing electromagnetic imaging super-resolution algorithms can not meet the requirements, a super-resolution algorithm combining geometric mean interpolation and LR iteration is proposed. The specific method is the first geometric average interpolation of the degraded image, increases the pixel image, improve image information, and then the system of super resolution algorithm for LR iteration of the known point spread function of super resolution restoration, compared with the traditional algorithm, the restored image spatial resolution in the noisy and noise free case were increased by 70% and 20%, while external noise to a certain extent, and the correctness of the method is verified by simulation and experiment.

【技术实现步骤摘要】
一种基于LR-几何插值的电磁成像超分辨方法
本专利技术涉及对电磁成像模糊降质图像的噪声抑制及图像恢复方法，具体涉及电磁探测及图像处理领域。
技术介绍
电磁成像系统一般为衍射受限系统，只有在系统孔径范围内的电磁波才能正常穿过系统，按照衍射理论可知，物平面电磁分布的空间的高频分量在成像时未被截取，衍射受限电磁成像系统中的像将损失高频信息，从而造成成像模糊，空间分辨率下降。由于这种衍射受限系统的点扩展函数是可以通过仿真得到的，因此通常利用先验信息尽量恢复被滤掉的高频信息。由一幅降质图像得到高分辨率图像的超分辨算法主要有：基于维纳滤波的算法，基于概率统计的算法等。其次由于采样设备的限制，成像面采样数目较小，图像欠采样，造成了图像高频信息的混叠。同时在成像过程中图像会受到噪声的污染，这对电磁成像的空间分辨率也会产生较大的影响。为了能够尽量准确地还原物平面的电磁分布情况，提高欠采样成像系统空间分辨率主要有两方面的办法，一个是尽量提高采集设备传感器的密度，但是由于成本等因素，这个方法在一般情况下并不适用；另一个常用的方法为使用插值算法，比如小波双线性插值，边缘梯度导向插值等，减少由于采样率低和噪声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LR‑几何插值的电磁成像超分辨方法，其特征在于实现步骤如下：步骤1，获得未知辐射源的降质图像，估计辐射源的大致位置，在仿真软件中建立相应的仿真模型，获得点源的电磁分布图像，即点扩展函数；步骤2，对降质图像中的像素点每两个进行几何平均运算，将运算后的值赋予中间待插值像素点，从而将图像总像素点数从N*M增加至(2N‑1)*(2M‑1)个，得到几何平均插值的降质图像，M,N分别为图像长边和宽边的像素点数；步骤3，利用步骤1中得到的点扩展函数，对经过几何平均插值的降质图像使用LR迭代图像恢复算法进行图像恢复。

【技术特征摘要】
1.一种基于LR-几何插值的电磁成像超分辨方法，其特征在于实现步骤如下：步骤1，获得未知辐射源的降质图像，估计辐射源的大致位置，在仿真软件中建立相应的仿真模型，获得点源的电磁分布图像，即点扩展函数；步骤2，对降质图像中的像素点每两个进行几何平均运算，将运算后的值赋予中间待插值像素点，从而将图像总像素点数从N*M增加至(2N-1)*(2M-1)个，得到几何平均插值的降质图像，M,N分别为图像长边和宽边的像素点数；步骤3，利用步骤1中得到的点扩展函数，对经过几何平均插值的降质图像使用LR迭代图像恢复算法进行图像恢复。2.根据权利要求1所述的基于LR-几何插值的电磁成像超分辨方法，其特征在于：所述步骤1具体实现如下：根据获得的降质图像，识别图中所有信号峰值的位置，即图像像素梯度为0的位置，根据公式估计辐射源在物面上的位置，其中D1，D2分别为成像面及辐射源物面到成像系统轴原点距离，d1x,d2x分别为成像面上信号峰值及物面辐射源x轴方向偏离成像系统轴线距离，d1y,d2y分别为成像面上信号峰值及物面辐射源y轴方向偏离成像系统轴线距离，根据估计得到的位置，利用仿真软件FEKO建立相应的仿真模型，得到点扩散函数。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢树果，李雁雯，郝旭春，李圆圆，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11