[發明專利]光電混合聯合變換相關的實時運動模糊圖像復原方法

無效

• 申請號: 201110283204.7
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102509277A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 錢義先;邵杰;程曉薇;金偉民
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;H04N5/232
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種運動模糊圖像復原方法，尤其是光電混合聯合變換相關的實時運動模糊圖像復原方法，其目的在于解決任意運動模糊圖像的復原，具有實時運動、高分辨成像的優點，該技術屬于圖像處理領域。

背景技術

高分辨率圖像被廣泛應用于各個領域，尤其是衛星成像，航空偵察成像、遙感等領域。然而，這些應用場合的圖像往往因飛行運動、各種振動、姿態變化等各種因素影響，造成模糊，圖像空間分辨率下降。另外，航空航天成像獲得的圖像信息往往是海量的，對這些海量信息快速實時處理，第一時間內迅速獲取有用的目標信息，是快節奏的現代化高技術必然要求。雖然計算機的發展大大提高了圖像處理速度，但對海量的數據信息進行實時處理，仍有勉為其難的時候。而事后的圖像處理又將花費大量的時間和財力，實時性差，不能滿足高技術快節奏的要求。

目前，用于圖像復原的方法主要是通過各種圖像復原算法，它們主要可以分為兩種：直接算法和盲復原算法(迭代算法)。直接算法像逆濾波、維納濾波等是直接從圖像本身提取運動函數，然而這種方法因為各種振動的復雜性和隨機性，圖像本身往往沒有銳利的邊緣，在獲取點擴散函數PSF是往往精度不夠高。另外，雖然盲復原算法不需要提前獲知點擴散函數，但這種迭代算法需要對點擴散函數進行初始的估計，因此圖像恢復的效果往往取決于估計的精度，如果估計精度偏差大，恢復圖像的效果不甚理想。而且以上兩種算法一般都比較復雜。而往往一次遙感數據量高達1000G?Mbytes甚至海量，如果進行事后的圖像處理，又將花費大量的時間和財力，不能滿足高技術對海量圖像數據的實時處理要求，實時性差。

發明內容

為了克服成像中因運動圖像模糊、實時性差的問題，本發明的光電混合聯合變換相關的實時運動模糊圖像復原方法，將解決圖像模糊和實時性差的難題。

本發明的光電混合聯合變換相關的實時運動模糊圖像復原方法，技術特點是采用光學相關處理與數字處理相結合的混合處理方法，包括以下步驟：

步驟(1)首先利用高速CCD圖像傳感器獲得目標的圖像序列，將其存儲在計算機1中，并將相鄰圖像并排輸入到空間光調制器1中，其中當前幀為參考圖像，下一幀為輸入圖像(目標圖像)。

步驟(2)經過透鏡1準直的激光(laser)照射空間光調制器1，并通過傅里葉變換透鏡2，在其傅里葉透鏡輸出面上用CCD?1探測器記錄參考圖像和目標圖像的聯合變換功率譜。

步驟(3)將該功率譜輸入到計算機2內，經數字處理器處理再輸入到空間光調制器2中，經另一路激光照射空間光調制器2和傅里葉變換透鏡3，由CCD2探測器記錄其相關峰。

步驟(4)探測并處理出目標圖像相對于參考圖像的運動矢量，即相鄰兩幀之間的運動矢量。

步驟(5)不斷以下一幀代替當前幀作為參考圖像，探測出一系列運動矢量，處理出主CCD成像系統一次曝光時間內圖像的運動矢量。

步驟(6)通過運動矢量來處理出運動圖像的點擴散函數。

步驟(7)最后利用該點擴散函數確立圖像復原算法，對主CCD成像系統獲得的模糊圖像實現快速、實時復原，獲得高分辨、實時圖像。

該方法同時兼有光學圖像處理的高速(基本上按光速進行)、大容量、并行處理與數字處理技術的靈活性、精確性、可編程的優點，因此圖像復原精度高、實時性好。

光電混合聯合變換相關的實時運動模糊圖像復原方法，其主要包括由：主CCD、高速CCD、CCD1、CCD2、激光器(laser)、透鏡1、透鏡2、透鏡3、空間光調制器1、空間光調制器2、計算機1、計算機2、數字處理器組成。

所述高速CCD用于獲取目標圖像序列。

所述探測器CCD1、CCD2用于探測聯合圖像功率譜和相關峰。

所述數字處理器用于數字處理及圖像復原處理。

所述空間光調制器1和2用于顯示圖像。

所述主CCD成像用于獲取目標圖像。

所述激光用作系統的光源。

附圖說明

圖1是本發明的基本原理圖。

圖2是本發明實施例的相關峰輸出圖。

圖3是本發明實施例的點擴散函數圖。

圖4是本發明實施例的圖像復原結果對比。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例進行詳述，但本發明絕非僅限所介紹的實施例。

如圖1所示，光電混合聯合變換相關的實時運動模糊圖像復原方法包括以下步驟：