基于孔径调制的超分辨率成像方法技术

本发明专利技术公开了一种基于孔径调制的超分辨率成像方法，步骤包括：S1：调制成像系统孔径并采集获得具有k幅图像的图像序列；S2：对所述图像序列进行预处理并预猜测出超分辨率图像；S3：根据超分辨率图像构建字典并抽取投影；S4：使用上述投影重建出超分辨率图像；S5：将超分辨率图像在步骤S3和步骤S4之间迭代更新，直到满足迭代停止条件，得到最终超分辨率图像。本发明专利技术的方法对成像系统分辨率有更高的提升效果，得到的超分辨率图像质量更高、畸变更小。

【技术实现步骤摘要】
基于孔径调制的超分辨率成像方法
本专利技术涉及成像
，具体涉及一种超分辨率成像方法，特别涉及一种基于孔径调制的超分辨率成像方法。
技术介绍
现有的基于孔径调制的超分辨率成像方法使用强度外推法来获得超分辨率图像，其存在的问题和缺点在于，强度外推法容易受到数据中误差的影响，使超分辨率图像畸变增大，从而限制了此超分辨率方法适用的范围。存在这种问题和缺点的原因在于，在强度外推法的算法中，图像中每个像素的强度外推过程相互独立，并未处理临近像素之间本应当存在的约束关系。当目标物体是由点光源组成的简单物体时，每个像素的强度-孔径曲线较为简单，拟合得到的强度-孔径曲线与理想强度-孔径曲线之间的误差较小，经过外推后这些误差的放大程度也较小，对超分辨率图像的影响也较小。当目标物体较为复杂时，每个像素的强度-孔径曲线变得复杂，拟合强度-孔径曲线与理想强度-孔径曲线之间的误差经过外推后被放大到很大，临近像素之间原本很小的差别经过误差放大后变成很大的差别，最终表现为超分辨率图像中的严重畸变。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于孔径调制的超分辨率成像方法，其特征在于，包括：/nS1：调制成像系统孔径并采集获得具有k幅图像的图像序列；/nS2：对所述图像序列进行预处理并预猜测出超分辨率图像；/nS3：根据超分辨率图像构建字典并抽取投影；/nS4：使用上述投影重建出超分辨率图像；/nS5：将超分辨率图像在步骤S3和步骤S4之间迭代更新，直到满足迭代停止条件，得到最终超分辨率图像。/n

【技术特征摘要】
1.基于孔径调制的超分辨率成像方法，其特征在于，包括：
S1：调制成像系统孔径并采集获得具有k幅图像的图像序列；
S2：对所述图像序列进行预处理并预猜测出超分辨率图像；
S3：根据超分辨率图像构建字典并抽取投影；
S4：使用上述投影重建出超分辨率图像；
S5：将超分辨率图像在步骤S3和步骤S4之间迭代更新，直到满足迭代停止条件，得到最终超分辨率图像。


2.根据权利要求1所述的基于孔径调制的超分辨率成像方法，其特征在于，所述图像序列通过超分辨率成像系统获得，所述超分辨率成像系统包括可变光阑、透镜、相机和计算机，所述可变光阑用于改变整个成像系统的孔径，可设置于成像系统中的任意位置，所述可变光阑和相机由计算机控制；调节可变光阑的孔径为D1，使用相机采集对应的图像I1raw；减小可变光阑的孔径为D2，使用相机采集对应的图像I2raw；继续减小可变光阑的孔径为D3，使用相机采集对应的图像I3raw；以此类推，经过k次孔径调节和图像采集，得到一个具有k幅图像的图像序列。


3.根据权利要求1所述的基于孔径调制的超分辨率成像方法，其特征在于，所述预处理包括滤波；



其中F和F-1分别为傅里叶变换和傅里叶逆变换，Imraw是采集到的图像，Im是滤波后的图像，HDm是低通滤波函数，它的截止频率等于孔径为Dm的成像系统所对应的截止频率。


4.根据权利要求1或3所述的基于孔径调制的超分辨率成像方法，其特征在于，所述预处理包括预猜测超分辨率图像；



其中g是几何像的向量形式，此最优化过程的解是对g的近似，即预猜测得到的超分辨率图像，ImaxD是在最大孔径下采集的图像的向量形式，M是成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晋平，徐彪，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32