[發明專利]一種單透鏡成像的PSF快速標定方法

有效

• 申請號: 201410064041.7
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103856723A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 劉煜;張茂軍;李衛麗;王煒;熊志輝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;G06T7/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

1.一種基于單透鏡成像的PSF快速標定方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：利用單透鏡相機獲取模糊圖像；縮小單透鏡相機的光圈至最小，獲取清晰圖像；

步驟二：將模糊圖像和清晰圖像劃分為若干個大小相同的圖像塊，估計出所采用單透鏡的空間變化的PSF；

步驟三：對N個同類型的單透鏡重復步驟一和步驟二，得到一組PSF；

步驟四：對步驟三中得到的N個PSF值求取平均值，作為此類單透鏡的PSF模板；

步驟五：對此類型新的單透鏡，將步驟四中得到的PSF模板作為PSF校正過程的迭代初始值，則可以快速迭代以求得該單透鏡的實際PSF。

2.根據權利要求1所述基于單透鏡成像的PSF快速標定方法，其特征在于，所述步驟一中的模糊圖像是在正常光圈大小下，由單透鏡相機得到的模糊圖像；當光圈縮至最小時，單透鏡的像差忽略不計，以此圖像作為清晰圖像。

3.根據權利要求1或2所述基于單透鏡成像的PSF快速標定方法，其特征在于，所述步驟二中估計所采用單透鏡的空間變化的PSF的具體方法為：假設圖像塊J為模糊圖像中某個圖像塊，圖像塊I為清晰圖像中對應的圖像塊，圖像塊J對應的最佳PSF用B_opt表示，求解B_opt可以轉化為下式所示的凸優化問題：

Bopt=minB||IB-sj||22+λ||▿B||1+μ||1TB-1||22---(1)]]>

其中，B表示迭代過程中的PSF，式中右邊第一項是線性最小方差的數據融合項，標量是某個圖像塊上清晰圖像與模糊圖像像素值的比值，表示清晰圖像和模糊圖像之間的差異，x和y表示二維圖像的橫縱坐標；第二項表示待估計的PSF梯度的全變分先驗（Total?Variation,TV）；第三項表示能量約束項，所估計的PSF必須滿足∑_x,yB(x,y)=1；

再采用一階原始對偶優化方法求解式（1）中的凸優化問題，通過不斷迭代得到最優的PSF；最初級尺度空間中PSF的迭代初始值為高斯模糊核或delta函數，上一尺度空間的優化結果作為當前尺度空間迭代過程的初始值。

4.根據權利要求1所述基于單透鏡成像的PSF快速標定方法，其特征在于，所述步驟三中的同類型單透鏡是指制作單透鏡時，鏡面大小、曲率的基本參數都相同的單透鏡。