基于多尺度chebyshev多项式拟合的气动热辐射效应校正方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多尺度chebyshev多项式拟合的气动热辐射效应校正方法，包括：S2、将退化图像中心作为坐标原点，并以该坐标原点确定一个对称的坐标系统；S3、采用下采样方法，建立退化图像的多尺度图像金字塔；S4、选择chebyshev正交多项式作为基底来获取正交多项式系；S5、用chebyshev正交多项式曲面拟合构造正则化约束项并进行建模；S6、通过交替迭代的方法更新估计chebyshev正交多项式函数中的对应系数以及热辐射效应图b和潜在清晰图像s；S7、将b以及s上采样到上层尺度再次迭代，最终获得与输入同分辨率的热辐射效应图和潜在清晰图像。本发明专利技术能够通过多尺度chebyshev正交多项式拟合来校正气动热辐射效应，迭代优化次数少、鲁棒性高、精度高、气动热辐射效应校正图像无残留。像无残留。像无残留。

【技术实现步骤摘要】
基于多尺度chebyshev多项式拟合的气动热辐射效应校正方法


[0001]本专利技术属于气动热辐射效应校正领域，具体涉及一种基于多尺度chebyshev多项式拟合的气动热辐射效应校正方法。

技术介绍

[0002]近几年来，红外成像探测与导航定位技术在各类先进的高速飞行器中的应用越来越广泛。高速飞行器在大气层内高速飞行时，因强烈的气动加热，其光学头罩周围存在高温激波层。激波辐射谱段覆盖从紫外到长波红外。高温激波中的气体密度、温度、组分高度不均匀，并产生强烈的红外辐射，对探测器成像产生热辐射噪声干扰，使得目标图像严重退化，称为气动热辐射效应。
[0003]气动热辐射效应会对目标的红外信号形成干扰，降低导引头对目标的探测信噪比，甚至导致红外探测器饱和而不能准确分辨来自目标的信号，引起红外制导系统对目标探测、跟踪与识别能力的减弱。
[0004]目前已经具备相应的多尺度气动热辐射效应校正算法以及二元多项式曲面拟合校正算法，但还没有将梯度域曲面拟合正则化项与多尺度迭代优化估计优势相结合的校正算法。

技术实现思路

[0005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多尺度chebyshev多项式拟合的气动热辐射效应校正方法，其特征在于，包括以下步骤：S2、将退化图像中心作为坐标原点，并以该坐标原点确定一个对称的坐标系统；S3、采用下采样方法，建立退化图像的多尺度图像金字塔；S4、选择chebyshev正交多项式作为基底来获取正交多项式系；S5、用chebyshev正交多项式曲面拟合构造正则化约束项并进行建模；S6、通过交替迭代的方法更新估计chebyshev正交多项式函数中的对应系数以及热辐射效应图b和潜在清晰图像s；S7、将获得的热辐射效应图b以及潜在清晰图像s上采样到上层尺度再次迭代，最终获得与输入同分辨率的热辐射效应图和潜在清晰图像。2.根据权利要求1所述的基于多尺度chebyshev多项式拟合的气动热辐射效应校正方法，其特征在于，该方法还包括：S1、对退化图像进行滤波预处理。3.根据权利要求2所述的基于多尺度chebyshev多项式拟合的气动热辐射效应校正方法，其特征在于，利用非局部均值滤波对退化图像进行两次滤波预处理。4.根据权利要求1所述的基于多尺度chebyshev多项式拟合的气动热辐射效应校正方法，其特征在于，采用双线性插值下采样方法。5.根据权利要求1所述的基于多尺度chebyshev多项式拟合的气动热辐射效应校正方法，其特征在于，步骤S4具体为：设退化图像的图像大小为M
×
N，(r,c)是坐标系统中点的坐标；选用chebyshev正交多项式作为基底函数，设P
z
(r)为第z阶多项式，根据r方向上坐标为的点集{r1,r2,
…
,r
M
}构造出相应的正交多项式系{P0(r),P1(r),
…
,P
n
(r)}；其中为下取整函数；由多项式三项递推关系，最高次项系数为1的正交多项式{P
k
(r)}(k＝0,1,...,n)有如下递推关系：其中P
k
(r)为最高项系数为1的k次多项式，由{P
k
(r)}正交性可知：(r)}正交性可知：
由公式(1)，(2)，(3)可得r方向上正交多项式系{P0(r),
…
,P
n
(r)}为：{1,r
‑
α,
…
,(r
‑
α
k
)P
k
‑1(r)
‑
β
k
‑1P
k
‑2(r)}k＝2,3,
…
,n
ꢀꢀꢀꢀ⑷
由于图像是对称的，同理可获得c方向上正交多项式系{Q0(c),
…
,Q
n
(c)}为：{1,c
‑
α,
…
,(c
‑
α
k'
)Q
k'
‑1(c)
‑
β
k'
‑1Q
k'
‑2(c)}k'＝2,3,
…
,n
ꢀꢀꢀꢀ⑸
因此，由公式(4)，(5)获得二维平面上用来拟合曲面的chebyshev正交多项式系{P0(r)Q0(c),P0(r)Q1(c)
…
,P
n...

【专利技术属性】
技术研发人员：时愈，陈际松，洪汉玉，张丽琴，杜敦伟，赵欣，张天序，桑农，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：