【技术实现步骤摘要】
基于无边界云雾传输函数的云雾遮蔽目标反演成像方法
[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种基于无边界云雾传输函数的云雾遮蔽目标反演成像方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]云雾对光的散射效应严重制约了光学探测和测距系统透过云雾成像的能力。通过将光场在空间中的传输分为不同的部分，精确模拟每一部分光传输过程，最终反演目标图像的方法，逐渐成为透过云雾成像方法的主流。
[0003]目前，现有技术模拟光在云雾中传输的过程时，通常需要严格界定云雾的边界和约束云雾的形状，且需要计算过多参数。而在实际应用中，通常很难界定云雾的边界，云雾的形状也是不规则的。在缺乏明确的边界条件下，现有技术往往难以正确反演目标图像。
技术实现思路
[0004]基于现有技术难以在缺乏明确边界条件下实现云雾遮蔽目标反演成像的问题，本专利技术实施例提供了一种基于无边界云雾传输函数的云雾遮蔽目标反演成像方法、装置、电子设备及存储介质。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种基于无边界云雾传输函数的云...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于无边界云雾传输函数的云雾遮蔽目标反演成像方法，其特征在于，包括：获取云雾遮蔽目标的反射三维光场；所述反射三维光场包括二维空间对应的时域区间光信号，所述反射三维光场的时域区间包括脉冲光经目标反射后，穿透云雾被采集到的时间范围；确定云雾的特征，并得到无边界云雾传输函数；云雾的特征包括云雾的约化散射系数、云雾中的光速以及云雾的最大厚度；所述无边界云雾传输函数φ
inf
(t,r)的表达式为：(t,r)的表达式为：其中，t表示光信号的传输时间，r＝(r
x
,r
y
,r
z
)表示光信号出射云雾点，r
x
、r
y
和r
z
分别表示出射云雾点在x、y和z轴的坐标，z为光在云雾中的扩散方向，r0＝(0,0,0)表示光信号入射云雾点，c表示云雾中的光速，μ
s
'表示云雾的约化散射系数，z
effect
表示等效传播距离，光在无限大尺寸的云雾中传播z
effect
的扩散行为与光在有限尺寸的云雾中传播r
z
的扩散行为等效，z
effect
不超过云雾的最大厚度d；将等效传播距离z
effect
作为变量，基于所述无边界云雾传输函数对所述反射三维光场进行频域滤波，再通过自由空间光场反演法反演目标光场成像，确定等效传播距离z
effect
与反演目标光场成像结果之间的对应关系；根据等效传播距离z
effect
与反演目标光场成像结果之间的对应关系，通过参数化扫描或优化求解，确定最终的成像结果。2.根据权利要求1所述的云雾遮蔽目标反演成像方法，其特征在于，所述获取云雾遮蔽目标的反射三维光场，包括：以单色脉冲激光照射云雾遮蔽的目标；在发射侧，利用一个单光子探测器，通过扫描的方式获取每个二维空间点的时域光信号波形，所述时域光信号波形包括由目标反射引起的波峰，但不包括由云雾反射引起的波峰；依据二维空间扫描点的空间位置关系，对各扫描点对应的所述时域光信号波形进行组合，得到反射三维光场。3.根据权利要求1所述的云雾遮蔽目标反演成像方法，其特征在于，所述基于所述无边界云雾传输函数对所述反射三维光场进行频域滤波，包括：基于所述无边界云雾传输函数，通过盲去卷积滤波、最小均方差滤波、几何均值滤波或最小二乘方滤波，对所述反射三维光场进行频域滤波。4.根据权利要求3所述的云雾遮蔽目标反演成像方法，其特征在于，所述基于所述无边界云雾传输函数，对所述反射三维光场进行频域滤波，包括：基于所述无边界云雾传输函数，通过最小均方差滤波，对所述反射三维光场进行频域滤波；进行频域滤波后的散射场表达式为：
其中，为φ
inf
(t,r)*φ
inf
(t,r)的频域离散化表达，*表示三维卷积运算，为的共轭矩阵，F表示傅里叶变换运算，F
‑1表示逆傅里叶变换运算，τ为反射三维光场的离散化表达，α表示与信号功率谱和噪声功率谱有关的噪声项参数。5.根据权利要求1所述的云雾遮蔽目标反演成像方法，其特征在于，所述自由空间光场反演法包括：频率波束迁移法、光锥变换法、后向投射法或虚拟波相量场法。6.根据权利要求5所述的云雾遮蔽目标反演成像方法，其特征在于，所述自由空间光场反演法为频率波束迁移法；所述通过自由空间光场反演法反演目标光场成像，包括：进行平移坐标系变换，...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱勇，余泉春，李粮生，高洁，殷红成，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：
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