[發明專利]圖像超分辨率與像質增強方法

有效

• 申請號: 201310253960.4
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103310427A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 王剛;王磊;許博謙
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G06T5/10
• 分類號: G06T5/10
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

1.圖像超分辨率與像質增強方法，其特征在于，該方法的條件和步驟如下：

步驟一、在光學成像系統中，擴展目標的光線經過望遠物鏡入射至光線分束器，分成兩束分別在兩個CCD接收圖像，第一CCD在焦面位置上接收一幅在焦像，第二CCD在一個已知離焦量的離焦位置上接收一幅離焦像；使光線分束器相對于第一CCD的焦平面陣列方向進行掃描，采集N幅在第一CCD上形成的相對于第一CCD上的在焦像在水平和豎直方向上均錯位1/N個像元的錯位在焦像，N的取值范圍是：2≤N≤10；

步驟二、將步驟一采集的一對在焦像和離焦像傳送至DSP圖像處理器，分別進行傅立葉變換得到在焦像和離焦像的傅立葉變換譜G₁(u,ν)和G₂(u,ν)，設定光瞳函數P₁和P₂，初始化澤尼克像差系數α_j，設定精度為ε，將光瞳函數P₁和P₂分別進行傅立葉變換得到其所對應的振幅分布函數，取振幅分布函數模的平方，分別計算出在焦像和離焦像的點擴散函數h₁和h₂，將h₁和h₂分別進行傅立葉變換得到在焦像和離焦像的光學傳遞函數H₁（u,v）和H₂（u,v），推導得出目標函數E(a)的表達式如式（1）所示：

E(a)=Σu,v∈χ1|G1(u,v)H^2*(u,v)-G2(u,v)H^1*(u,v)|2|H^1(u,v)|2+|H^2(u,v)|2---(1)]]>

式（1）中，H₁^*（u,v）為H₁（u,v）的復共軛，H₂^*（u,v）為H₂（u,v）的復共軛；采用共軛梯度算法求解出澤尼克像差系數α_j，利用此像差系數α_j求得光學成像系統的像差分布，由此像差分布即可以得到一幅復原后的目標圖像，再利用此像差系數α_j求解出光學成像系統的光學傳遞函數，即為圖像的退化函數H(u,v)，對上述得到的復原后的目標圖像進行維納濾波處理，得到一幅二次復原后的目標清晰圖像，同時對步驟一中得到的錯位在焦像也進行維納濾波處理，得到一幅復原后的錯位在焦像；

步驟三、將步驟二中得到的復原后的目標圖像和錯位在焦像按照實際位置迭加在一起，得到的初步合成的圖像中有反映圖像真實信息的實際數據點，相鄰實際數據點之間有1個待插值點，采用三次B樣條插值算法估計出待插值點的像素值，在初步合成的圖像的空間域進行插值處理，得到超分辨率復原圖像。