[發明專利]基于自適應光學系統點擴散函數重建的圖像盲卷積方法

有效

• 申請號: 201410026675.3
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103761712A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 賈鵬;王東;蔡冬梅
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 李富元

1.基于自適應光學系統點擴散函數重建的圖像盲卷積方法，其特征在于：包括

時鐘電路：為望遠鏡系統提供時鐘服務；

第一存儲器：連接望遠鏡系統主鏡面形測量信號傳入接口，實時記錄望遠鏡主鏡面形狀隨時間變化的信號???????????????????????????????????????????????；

第二存儲器：連接自適應光學系統波前探測器探測信號傳入接口，實時記錄波前探測器隨時間變化的測量信號；

第三存儲器：連接望遠鏡科學相機曝光信號傳入接口，實時記錄天文圖像曝光時間；

第四存儲器：連接望遠鏡系統的自適應光學系統控制信號連接接口，實時記錄變形鏡（變形鏡是自適應光學系統的一部分）隨時間變化的控制信號；

第五存儲器：連接望遠鏡科學相機，用來記錄曝光圖像；

核心處理器：連接第一存儲器、第二存儲器、第三存儲器、第四存儲器、第五存儲器和時鐘電路；

核心處理器控制存儲器進行信號的存取工作。

2.該圖像盲卷積方法的運算步驟如下：

步驟一，根據科學需求，選擇需要處理的圖象的曝光時刻和曝光時長，從第一存儲器中讀取從，從第二存儲器讀取，從第四存儲器讀取，從第五存儲器中讀取，根據和計算出大氣相干長度r₀和外尺度大小L₀隨時間變化的序列，通過統計選擇概率最大的相干長度和外尺度，計算出大氣湍流的相干角度，從里選擇包含感興趣的目標大小為相干角度之內的原始圖像作為初始的需要處理的圖像；

步驟二，計算主鏡影響的光學傳遞函數

，A為描述主鏡的口徑和拼接結構的光學傳遞函數，P根據主鏡和副鏡之間距離確定的光線自由傳遞函數，為副鏡口徑和副鏡支架確定的副鏡光學傳遞函數；

步驟三，計算自適應光學系統的矯正殘差的光學傳遞函數，波前探測器測量殘差光學傳遞函數，變形鏡響應函數光學傳遞函數，變形鏡響應函數是由變形鏡物理結構決定，；

步驟四，利用MATLAB中的函數，把光學傳遞函數計算為系統點擴散函數，，為歸一化函數，將點擴散函數總能量歸一化；

步驟五，計算初始圖像的整體梯度范數和，確定優化的參數的初始值=0.2；

步驟六，利用點擴散函數的初始值，可以通過維納逆濾波得到經過該點擴散函數重建之后的圖像；

步驟七，計算此時的評價函數值：

步驟八，根據評價函數值，隨機地改變點擴散函數的初始值局部的大小（改變點擴散函數中高頻部分的灰度值，以達到改變點擴散函數形狀的效果），得到點擴散函數和利用此點擴散函數通過維納逆濾波得到圖像，計算此時的評價函數值：

；

步驟九，比較和的整體梯度范數和之差，若大于0.001，則改變優化參數的大小，若整體梯度范數和之差增加，則減小，否則增加，返回步驟八反復迭代，直到整體梯度范數和之差小于等于0.001。