[發明專利]一種應用在自適應光學圖像高分辨率復原的自解卷積方法

有效

• 申請號: 201210246852.X
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN102819828A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 田雨;饒長輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;盧紀

1.一種應用在自適應光學圖像高分辨率復原上的圖像自解卷積算法，其特征在于：該方法的步驟如下：

（1）記錄自適應光學閉環校正時的太陽成像圖像g(x,y)，并同時記錄下對應于波前傳感器中的校正殘差信息序列1＜n≤N，N為記錄的總幀數；

（2）以校正殘差信息序列計算得到校正殘差的光學傳遞函數序列OTF_n(u,v)，坐標（u,v）指對應于坐標（x,y）的傅里葉空間頻率；

（3）以OTF_n(u,v)與成像圖像g(x,y)的功率譜G(u,v)估計出頻率調節函數α(u,v)；

（4）使用降質圖像G(u,v)根據冪律關系結合頻率調節函數α(u,v)估計出導致圖像降質的光學傳遞函數H_e(u,v)；

（5）使用H_e(u,v)對G(u,v)做解卷積計算，估計出真實目標的頻譜并最終得到估計目標

2.根據權利要求1所述的圖像自解卷積算法，其特征在于：所述步驟（1）中的校正殘差信息序列是由澤尼克多項式重構得到的：

其中，a₀為平均位相波前，a_n，k為第k項澤尼克多項式系數，Z_k為第k項澤尼克多項式，ε為波前測量誤差系數，K為Zernike系數項數；而澤尼克系數可以由波前傳感器所測得的斜率信息得到。

3.根據權利要求1所述的圖像自解卷積算法，其特征在于：所述步驟（2）中光學傳遞函數序列OTF_n(u,v)是由對應的點擴散函數得到的：

OTF_n(u,v)＝FT{h_n(x,y)}，

其中FT{·}表示傅里葉變換；而h_n(x,y)則可以由得到：

式中，p(x,y)代表光瞳函數，由自適應光學系統給出；而FT^-1表示傅里葉逆變換。

4.根據權利要求1所述的圖像自解卷積算法，其特征在于：所述步驟（3）中頻率調節函數α(u,v)的計算方法是：

α(u,v)=lnΣn=1N|OTFn(u,v)|lnKGS{|G(u,v)|}]]>

式中，K_G是正實數，為歸一化算子；S{·}表示平滑函數，包括漢寧函數(hanning)、高斯函數(gaussian)。

5.根據權利要求4所述的圖像自解卷積算法，其特征在于：所述步驟（4）中估計導致圖像降質的光學傳遞函數H_e(u,v)的過程是：

H_e(u，v)＝[K_GS{|(G(u，v)-N(u，v)|}]^α(u，v)

式中，K_G用以保證|H_e(u,v)|≤1；S{·}表示平滑函數，N(u,v)指噪聲在傅里葉空間的功率譜。