一种面向泊松噪声图像的自适应复原方法技术

本发明专利技术涉及一种面向泊松噪声图像的自适应复原方法，基于前向后向算法，引入中间变量，将泊松噪声图像复原优化问题分解为两个交替迭代的子问题，通过交替迭代获得清晰的复原图像。本发明专利技术依托前向后向算法构建一种即插即用的数值求解框架，并在交替迭代过程中嵌入遗传算法，解决了每次迭代参数自适应选取的问题，提供了一种框架简洁、适用性强、效果良好、易于工程实现、且自适应高的红外图像自适应复原框架。架。架。

【技术实现步骤摘要】
一种面向泊松噪声图像的自适应复原方法


[0001]本专利技术涉及航天工程图像处理
，尤其涉及一种面向泊松噪声图像的自适应复原方法。

技术介绍

[0002]目前国内外空间中包含了数量巨大的探测卫星，包括天基遥感卫星、红外预警卫星以及航空摄影卫星等。然而，卫星在轨运行期间，由于随机噪声、光学衍射以及相机光轴抖动等对成像系统的影响，使得天基卫星相机载荷探测的图像数据出现模糊的现象，从而引起成像质量的下降，导致严重影响天基卫星的高分辨成像能力和高精度测绘能力。为了提升成像的清晰度和质量，需要对图像进行复原或去模糊处理。
[0003]图像复原或去模糊是图像处理中最基本的问题之一，其主要原理是从含噪声的模糊图像中重建出原始数据。目前的研究主要是针对加性的高斯噪声为主，然而在实际应用中，特别是电子噪声，噪声信号往往是服从泊松分布的。泊松噪声图像复原是典型的非线性成像问题，直接求解比较困难。针对图像复原模型的求解，目前使用较多的框架包括交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向泊松噪声图像的自适应复原方法，其特征在于：基于前向后向算法，引入中间变量，将泊松噪声图像复原优化问题分解为两个交替迭代的子问题，通过交替迭代获得清晰的复原图像，包括如下步骤：(1)基于最大后验估计定义泊松噪声复原最优化模型：(2)基于前向后向算法，引入中间变量z，将上述优化模型转为以下交替迭代问题：其中0＜γ＜2/L表示迭代步长，L为的利普希茨常数，且的利普希茨常数，且(3)选定初始参数γ，u0，正则函数(4)代入参数γ与u
k
‑1，求解中间变量z
k
；(5)基于中间变量z
k
，依托遗传算法完成每次迭代过程中正则参数τ
k
与u
k
的自动寻优；(6)步骤(4)和步骤(5)交替迭代，完成最优解u
*
的求解；其中，为交替迭代后的估计值，u为待复原的图像或者原始图像，<
·
,
·
>为内积算子，1为元素值全为1的列或行向量，K为模糊函数，g为观测数据或者模糊后的图像，log为对数函数，τ为正则参数，非负，为数据保真项，为正则函数；k为交替循环迭代次数；
*
为共轭复数，I为单位矩阵，为卷积算子。2.根据权利要求1所述的面向泊松噪声图像的自适应复原方法，其特征在于：步骤(4)中z
k
的求解可基于傅里叶变换进行快速求解。3.根据权利要求1所述的面向泊松噪声图像的自适应复原方法，其特征在于：步骤(5)中u
k
的优化求解模型根据近似映射算子定义，可视为噪声水平为的去噪问题，基于正则项选取对应求解策略生成去噪后的复原图像。4.根据权利要求1所述的面向泊松噪声图像的自适应复原方法，其特征在于：在步骤(5)求解过程中嵌入遗传算法内循环，正则参数τ作为变量，动态确定每次交替迭代的最优正则参数，并输出最优正则参数对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何涛，江涛，孙伟，吕江涛，黄威龙，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：