一种气动光学退化图像序列自适应校正方法技术

技术编号：3828228 阅读：344 留言：0更新日期：2012-04-11 18:40

本发明专利技术公开了一种气动光学退化图像序列自适应校正方法，步骤为：①将退化序列图像按相邻两帧成对分组；②规定点扩展函数支撑域总的变化范围，③确定当前组图像的点扩展函数的支撑域变化范围；④对当前组图像进行图像校正；⑤度量图像恢复效果的品质；⑥根据校正图像品质度量结果迭代递推估计最优点扩展函数支撑域及其点扩展函数；⑦选择相邻两组图像共有帧的最佳校正结果；⑧循环执行，完成对退化序列图像的校正。本发明专利技术能在点扩展函数支撑域未知的条件下，利用图像的品质度量准则，自适应得出最优的图像校正结果，并且利用序列图像中相邻帧的信息，缩小寻优范围，提高校正效率，对气动光学退化图像序列实现有效的快速的校正。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气动光学与图像处理相结合的交叉科学
，具体涉及。
技术介绍
气动光学是研究高速绕流对高速飞行器成像探测的影响的一门学科。带有光学成像探测系统的高速飞行器在大气层内飞行时，光学头罩与来流之间形成复杂的流场，对光学成像探测系统造成除热辐射外的光学波前传输畸变或传输干扰，引起被观测对象图像的偏移、抖动、模糊，这种效应就称为气动光学传输效应(Aero-Optical Transmission Effect)。这种效应降低了成像探测系统的效能，严重时使其完全丧失功能。因此需要专利技术新的数字处理技术，改善和恢复成像的品质，这就是图像校正。气动光学退化图像校正的困难之处在于其退化模型是未知的和随机变化的，而且退化图像还含有传感器噪声，这进一步地增加了恢复或校正的难度。气动光学退化图像校正是一个跨学科的前沿性课题，极富有挑战性，它具有很大的应用前景，一直是科技界的研究热点。在湍流退化图像恢复问题中，气动光学效应随机点扩展函数的正确估计是其核心部分。传统的图像校正技术都是在退化模型确定和已知的情况下进《亍校正的(见文献H. C. Andrews, B. R. Hunt. Digital Image Restoration. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1977.)，即先确定点扩展函数或其参数，然后利用诸如逆滤波和维纳滤波这样的方法恢复图像。由于湍流流场对目标成像影响的复杂多变性，导致湍流光学点扩展函数难以测定，其形式也无法事先确定，而且是随机变化的。故上述方法是很难满足实际应用...

【技术保护点】
一种气动光学退化图像序列自适应校正方法，其步骤包括：　（１）将退化图像序列（ｆ↓［１］，ｆ↓［２］，ｆ↓［３］，……，ｆ↓［Ｔ－２］，ｆ↓［Ｔ－１］，ｆ↓［Ｔ］）按相邻两帧成对分组，每一组图像构成校正和恢复运算的基本处理对象：　（ｆ↓［１］，ｆ↓［２］），（ｆ↓［２］，ｆ↓［３］）（ｆ↓［３］，ｆ↓［４］），……，（ｆ↓［Ｔ－２］，ｆ↓［Ｔ－１］），（ｆ↓［Ｔ－１］，ｆ↓［Ｔ］）　Ｔ为退化图像的帧数；　（２）设定点扩展函数支撑域的总变化范围，其最小取值Ｍ↓［ｍｉｎ］×Ｍ↓［ｍｉｎ］和最大取值Ｍ↓［ｍａｘ］×Ｍ↓［ｍａｘ］；　（３）对一组图像（ｆ↓［ｉ－１］，ｆ↓［ｉ］）自适应确定该组图像的点扩展函数支撑域的变化范围，其最小值为Ｍ↓［ｌｏｗ］×Ｍ↓［ｌｏｗ］，最大值为Ｍ↓［ｈｉｇｈ］ ×Ｍ↓［ｈｉｇｈ］，ｉ为退化图像的帧序号，ｆ↓［ｉ］表示第ｉ帧图像，ｉ的初始值为２，若ｉ为２或Ｌ的整数倍，Ｌ的取值范围为２至Ｔ，则Ｍ↓［ｌｏｗ］＝Ｍ↓［ｍｉｎ］，Ｍ↓［ｈｉｇｈ］＝Ｍ↓［ｍａｘ］，转入步骤（４）；否则，取Ｍ↓［ｌｏｗ］＝Ｍ－２，Ｍ↓［...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张天序，余铮，王进，关静，武道龙，洪汉玉，陈荣华，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]

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