[發(fā)明專利]一種由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的圖像處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410160910.6
• 申請(qǐng)日: 2014-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103971319B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段然;李菂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 段然;李菂
• 主分類(lèi)號(hào): G06T1/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T1/00
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11442
• 代理人: 馬佑平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的迭代圖像處理方法。

背景技術(shù)

常用的處理算法采用迭代計(jì)算，提高信噪比。在有噪聲和對(duì)成像系統(tǒng)參數(shù)不可能完美獲取的情況下，由于不能?chē)?yán)格地解反演的積分方程，基本思想是定義一個(gè)目標(biāo)參量，通過(guò)迭代使這個(gè)目標(biāo)參量達(dá)到極值。再定義一個(gè)極值穩(wěn)定條件，當(dāng)條件滿足時(shí)，認(rèn)為圖像已經(jīng)完成優(yōu)化。比較有代表性地算法是最大熵算法，通過(guò)“熵”這一統(tǒng)計(jì)量地最大化，處理圖像。一般的迭代過(guò)程，由于只是在運(yùn)算初始使用了成像系統(tǒng)特征，隨后地計(jì)算過(guò)程會(huì)持續(xù)將彌散信號(hào)聚集到點(diǎn)源中去，隨著信噪比的提高，也丟失原始信息。因此，需要提供一種新的圖像處理方法，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的圖像處理方法，包括如下步驟：

S1、選取儀器特征矩陣p(i，j)；

S2、對(duì)于輸入圖像的每一幀矩陣數(shù)據(jù)d(i)，計(jì)算d(i)和p^T(i，j)的卷積作為再卷積矩陣c(i)；

S3、當(dāng)矩陣數(shù)據(jù)d(i)中不存在背景或者背景b(i)已知，則進(jìn)入步驟S9；

S4、計(jì)算p(i，j)和d(i)的歸一化再卷積矩陣c^*(i)，

其中M是d(i)的每一行的矩陣數(shù)據(jù)元素；

S5、設(shè)定閾值f_m，判斷c^*(i)的每一點(diǎn)是否大于f_m，若是則判定此點(diǎn)為數(shù)據(jù)突變點(diǎn)或者數(shù)據(jù)遠(yuǎn)大于背景的數(shù)據(jù)點(diǎn)，

計(jì)算d_b(k)=d(k)-p(k，i_s)f_s，減去上述點(diǎn)的數(shù)值；

其中f_s滿足：

其中，d_b(k)是減去數(shù)據(jù)突變點(diǎn)和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)大于背景的數(shù)據(jù)點(diǎn)后的矩陣數(shù)據(jù)，c_b(i)是d_b(k)和p(i，j)的再卷積矩陣，c_s(i；i_s)是p(i，j)和自身的再卷積矩陣：

重復(fù)上述步驟，直至c^*(i)中所有數(shù)據(jù)點(diǎn)均小于f_m；此時(shí)獲得去除數(shù)據(jù)突變點(diǎn)和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)大于背景的數(shù)據(jù)點(diǎn)后的矩陣數(shù)據(jù)，記作d_b(k)；

S6、計(jì)算d_b(k)和p(i，j)的卷積，記作c_b(i)；

S7、通過(guò)Gauss-Seidel迭代或Richardson-Lucy迭代方式恢復(fù)數(shù)據(jù)背景，其中在所述迭代中所設(shè)定的上限是所有的數(shù)值均大于等于0；

S8、重復(fù)步驟S7直到得到收斂結(jié)果作為重建后的背景數(shù)據(jù)，記作b⁽¹⁾(i)，其中上標(biāo)1表示迭代1次。

S9，以b⁽¹⁾(i)或者是預(yù)先知道的背景作為限制條件，利用Gauss-Seidel迭代或Richardson-Lucy迭代方式計(jì)算真實(shí)矩陣數(shù)據(jù)，記作f⁽¹⁾(i)，其中上標(biāo)1表示為迭代1次；

S10，令f⁽¹⁾(i)滿足歸一化條件：

滿足歸一化條件的f⁽¹⁾(i)即為恢復(fù)后的矩陣數(shù)據(jù)。

其中，在所述步驟S7中通過(guò)如下公式，采用Gauss-Seidel迭代方式恢復(fù)數(shù)據(jù)背景：

b⁽¹⁾(i)≥0

其中，f⁽¹⁾(i)表示第1次迭代后的結(jié)果，p₁(i，i)是p(i，j)和p^T(i，j)相乘的結(jié)果。

可替換地，其中，在所述步驟S7中通過(guò)如下公式，采用帶有收斂因子的Gauss-Seidel迭代方式恢復(fù)數(shù)據(jù)背景：

b⁽¹⁾(i)≥0

其中，α是收斂因子，是介于0和1之間的數(shù)值。

再可替換地，在所述步驟S7中通過(guò)如下公式采用Richardson-Lucy迭代方式恢復(fù)數(shù)據(jù)背景：

b⁽¹⁾(i)≥0

特別地，在所述步驟S9中通過(guò)如下公式采用Gauss-Seidel迭代方式計(jì)算真實(shí)矩陣數(shù)據(jù)：