[發明專利]基于時變編碼測量的紅外超分辨率成像方法

有效

• 申請號: 201310392234.0
• 申請日: 2013-08-31
• 公開（公告）號: CN103442234A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 王曉蕊;袁影;文闊;黃曦;劉德連;張建奇;何國經
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N5/33
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于時變編碼測量的紅外超分辨率成像方法，包括如下步驟：

(1)設置編碼模板：

1a)在空間光調制器的工作區域模板上，按水平和垂直方向依次劃分出與紅外探測器水平和垂直方向像元數目相等的大正方形區域，該大正方形區域與紅外探測器單個像元尺寸相同；

1b)將大正方形區域等分為左上角、右上角、左下角、右下角四個小正方形區域，除左上角區域透光外，其他區域均不透光，得到設置好的編碼模板；

(2)獲得時變低分辨率編碼圖像：

2a)將編碼模板放置在紅外探測器前，緊貼紅外探測器的焦平面陣列，編碼模板上的所有大正方形區域與焦平面陣列上的所有像元一一對準；

2b)利用時變編碼測量方法，獲得四幅紅外低分辨率編碼圖像；

(3)圖像預處理：

通過中值濾波器，對獲得的四幅紅外低分辨率編碼圖像進行預處理，濾除其中的噪聲，獲得四幅濾除噪聲的紅外低分辨率編碼圖像；

(4)圖像重構：

4a)創建目標圖像矩陣，目標圖像矩陣的行數等于2倍的紅外低分辨率編碼圖像的行數，目標圖像矩陣的列數等于2倍的紅外低分辨率編碼圖像的列數；

4b)采用像素重排法，對四幅濾除噪聲的紅外低分辨率編碼圖像進行圖像重構，得到紅外超分辨率圖像。

2.根據權利要求1所述的基于時變編碼測量的紅外超分辨率成像方法，其特征在于，步驟2b）中所述的時變編碼測量方法的具體步驟如下：

第一步，按下紅外超分辨率成像系統的快門，編碼模板對進入紅外超分辨率成像系統的光束進行空域調制，僅讓經過編碼模板透光區域的光通過，阻擋其他部分，在焦平面陣列上記錄第一幅紅外低分辨率編碼圖像；

第二步，第一幅紅外低分辨率編碼圖像記錄完成后，控制編碼模板自動順時針旋轉90°，編碼模板對進入紅外超分辨率成像系統的光束進行空域調制，僅讓經過編碼模板透光區域的光通過，阻擋其他部分，在焦平面陣列上記錄第二幅紅外低分辨率編碼圖像；

第三步，第二幅紅外低分辨率編碼圖像記錄完成后，控制編碼模板自動順時針旋轉90°，編碼模板對進入紅外超分辨率成像系統的光束進行空域調制，僅讓經過編碼模板透光區域的光通過，阻擋其他部分，在焦平面陣列上記錄第三幅紅外低分辨率編碼圖像；

第四步，第三幅紅外低分辨率編碼圖像記錄完成后，控制編碼模板自動順時針旋轉90°，編碼模板對進入紅外超分辨率成像系統的光束進行空域調制，僅讓經過編碼模板透光區域的光通過，阻擋其他部分，在焦平面陣列上記錄第四幅紅外低分辨率編碼圖像。

3.根據權利要求1所述的基于時變編碼測量的紅外超分辨率成像方法，其特征在于，步驟4b）中所述的像素重排法的具體步驟如下：

第一步，將第一幅濾除噪聲的紅外低分辨率編碼圖像第i行第j列像的素值，賦值給目標圖像矩陣第i奇數行第j奇數列的元素，i的取值范圍為1到紅外低分辨率編碼圖像行數的正整數，j的取值范圍為1到紅外低分辨率編碼圖像列數的正整數；

第二步，將第二幅濾除噪聲的紅外低分辨率編碼圖像第i行第j列像的素值，賦值給目標圖像矩陣第i奇數行第j偶數列的元素，i的取值范圍為1到紅外低分辨率編碼圖像行數的正整數，j的取值范圍為1到紅外低分辨率編碼圖像列數的正整數；

第三步，將第三幅濾除噪聲的紅外低分辨率編碼圖像第i行第j列像的素值，賦值給目標圖像矩陣第i偶數行第j偶數列的元素，i的取值范圍為1到紅外低分辨率編碼圖像行數的正整數，j的取值范圍為1到紅外低分辨率編碼圖像列數的正整數；

第四步，將第四幅濾除噪聲的紅外低分辨率編碼圖像第i行第j列的像素值，賦值給目標圖像矩陣第i偶數行第j奇數列的元素，i的取值范圍為1到紅外低分辨率編碼圖像行數的正整數，j的取值范圍為1到紅外低分辨率編碼圖像列數的正整數。