天文电荷耦合器件图像过饱和现象抑制方法技术

本发明专利技术公开了一种天文电荷耦合器件图像过饱和现象抑制方法，用于解决现有的天文全帧CCD图像过饱和亮线去除方法没有考虑泊松冲击噪声影响的技术问题。技术方案是根据背景噪声与恒星、泊松噪声的灰度特性建立统计模型，利用次序统计量的方法使得估计背景参数时仅利用背景的灰度信息，消除了恒星和泊松噪声的影响，使得本方法具有稳健性，能适用于有泊松噪声的情况，在恒星较多的天文图像中和高动态范围图像中也有很好的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种天文图像过饱和现象抑制方法，特别是一种天文电荷耦合器件图 像过饱和现象抑制方法。
技术介绍
文献“天文全帧CXD图像拖尾的快速去除方法，信号处理，2010，vol26(4), P607-611”公开了一种天文全帧CXD图像过饱和亮线去除方法。该方法针对C⑶天文图像， 建立背景噪声的统计模型，利用所有像素点的信息进行统计推断得到背景模型的参数，然 后利用该参数消除过饱和亮线。该方法将所有噪声近似看作高斯噪声，忽略了泊松冲击噪 声的影响，同时对背景参数进行估计是对所有像素点不加区分的全部加以利用，如果天文 图像中恒星较多，由于恒星灰度高于背景噪声，会对背景参数估计造成较大干扰，使得估计 出的背景均值和方差均偏大，而当图像为高动态范围图像(HDR)时，恒星的灰度值远远高 于背景灰度值，也会对背景估计造成较大影响。
技术实现思路
为了克服现有的天文全帧CCD图像过饱和亮线去除方法没有考虑泊松冲击噪声 影响的不足，本专利技术提供一种。该方法根据背 景噪声与恒星、泊松噪声的灰度特性建立统计模型，利用次序统计量的方法使得估计背景 参数时仅利用背景的灰度信息，消除恒星和泊松噪声的影响，使得本方法具有稳健性，能适 用于有泊松噪声的情况，在恒星较多的天文图像中和高动态范围图像中也有很好的性能。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案一种天文电荷耦合器件图像过饱和现 象抑制方法，其特点是包括下述步骤(a)根据CCD工作时电荷转移的方向，对天文电荷耦合器件图像方向进行归一化， 根据输入的CCD电荷转移方向，对天文电荷耦合器件图像进行旋转，使得天文电荷耦合器 件图像列的方向为CXD电荷转移方向，且天文电荷耦合器件图像每一列从上至下为CXD的 电荷转移的顺序；(b)对于方向归一化之后的天文电荷耦合器件图像，设定其大小为m行η列，对图 像中任意一列i，该列的像素点灰度分布满足ρ (I，i) =P (T) pT (I) +P (S) ps (I) +P (DC) pdc (I，i) (1)权利要求1. 一种，其特征在于包括下述步骤(a)根据CCD工作时电荷转移的方向，对天文电荷耦合器件图像方向进行归一化，根据 输入的CCD电荷转移方向，对天文电荷耦合器件图像进行旋转，使得天文电荷耦合器件图 像列的方向为CXD电荷转移方向，且天文电荷耦合器件图像每一列从上至下为CCD的电荷 转移的顺序；(b)对于方向归一化之后的天文电荷耦合器件图像，设定其大小为m行η列，对图像中 任意一列i，该列的像素点灰度分布满足全文摘要本专利技术公开了一种，用于解决现有的天文全帧CCD图像过饱和亮线去除方法没有考虑泊松冲击噪声影响的技术问题。技术方案是根据背景噪声与恒星、泊松噪声的灰度特性建立统计模型，利用次序统计量的方法使得估计背景参数时仅利用背景的灰度信息，消除了恒星和泊松噪声的影响，使得本方法具有稳健性，能适用于有泊松噪声的情况，在恒星较多的天文图像中和高动态范围图像中也有很好的性能。文档编号G06T5/00GK102081794SQ201110005169公开日2011年6月1日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日专利技术者姚睿, 孙瑾秋, 张臻, 张艳宁, 段锋, 高建伟 申请人:西北工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天文电荷耦合器件图像过饱和现象抑制方法，其特征在于包括下述步骤：（ａ）根据ＣＣＤ工作时电荷转移的方向，对天文电荷耦合器件图像方向进行归一化，根据输入的ＣＣＤ电荷转移方向，对天文电荷耦合器件图像进行旋转，使得天文电荷耦合器件图像列的方向为ＣＣＤ电荷转移方向，且天文电荷耦合器件图像每一列从上至下为ＣＣＤ的电荷转移的顺序；（ｂ）对于方向归一化之后的天文电荷耦合器件图像，设定其大小为ｍ行ｎ列，对图像中任意一列ｉ，该列的像素点灰度分布满足：ｐ（Ｉ，ｉ）＝Ｐ（Ｔ）ｐ↓［Ｔ］（Ｉ）＋Ｐ（Ｓ）ｐ↓［Ｓ］（Ｉ）＋Ｐ（ＤＣ）ｐ↓［ｄｃ］（Ｉ，ｉ）（１）ｐ↓［ｄｃ］（Ｉ，ｉ）＝１／＊＊＊ｅｘｐ（－（Ｉ－μ（ｉ））↑［２］／２σ↑［２］）（２）式中，Ｐ（Ｔ）为像素点出现恒星的概率，ｐ↓［Ｔ］（Ｉ）为出现恒星是像素点灰度的概率密度函数，Ｐ（Ｓ）为像素点出现冲击噪声的概率，ｐ↓［ｓ］（Ｉ）为出现冲击噪声时像素点灰度的概率密度函数，Ｐ（ＤＣ）为该点仅有暗电流噪声的概率，ｐ↓［ｄｃ］（Ｉ，ｉ）为第ｉ列像元仅有暗电流噪声时第ｉ列像素点灰度的概率密度函数，σ↑［２］为暗电流噪声方差，μ（ｉ）为暗电流噪声均值；令η为拍摄天文电荷耦合器件图像时受到星光辐射的像元和出现冲击噪声像元所占比例的上确界，此时对天文电荷耦合器件图像中的任意一列ｉ，该列像元的灰度值分别为Ｉ↓［ｉ１］；Ｉ↓［ｉ２］；．．．；Ｉ↓［ｉｍ］；，取其次序统计量Ｉ↓［ｉ（１）］；Ｉ↓［ｉ（２）］；．．．；Ｉ↓［ｉ（ｍ）］，（Ｉ↓［ｉ（１）］≤Ｉ↓［ｉ（２）］≤．．．≤Ｉ↓［ｉ（ｍ）］），此时，令＊↓［ｉ］＝１／「ｍ－ｍη」＊↓［ｉ（ｊ）］（３）式中，「」表示向下去整；此时，＊↓［ｉ］是第ｉ列噪声均值的渐进无偏估计量，用＊↓［ｉ］表征第ｉ列的暗电流平均强度；（ｃ）估计出第ｉ列的暗电流噪声强度之后，对该列的每一个像元，将该列像元的灰度值减去平均暗电流强度＊↓［ｉ］，及初步校正后的灰度值Ｉ↓［ｉｊ］′＝Ｉ↓［ｉｊ］－＊↓［ｉ］；＊ｊ∈｛１，２，３，．．．，ｍ｝（４）然后令Ｉ↓［ｍｉｎ］（ｉ）＝＊Ｉ↓［ｉｊ］′（５）用初步校正后的灰度值减去Ｉ↓［ｍｉｎ］（ｉ），得到像元校正后的灰度值Ｉ″↓［ｉ，ｊ］＝Ｉ′↓［ｉｊ］－Ｉ↓［ｍｉｎ］（ｉ）（６）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳宁，张臻，高建伟，姚睿，孙瑾秋，段锋，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87