[發(fā)明專利]一種獲取亞像素位移序列圖像的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611214683.6
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106791405B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金光;宋明珠;曲宏松;張貴祥;陶淑蘋
• 申請（專利權(quán)）人: 首都師范大學;中圖高科（北京）信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G06T3/40
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

1.一種獲取亞像素位移序列圖像的方法，其特征在于，所述方法包括：

確定傾斜模態(tài)成像過程中面陣CMOS傳感器傾斜角度θ和積分級數(shù)M；

根據(jù)所述積分級數(shù)M和所述面陣CMOS傳感器傾斜角度θ，確定面陣CMOS傳感器沿軌方向的開窗尺寸s；

根據(jù)所述開窗尺寸s，獲取目標區(qū)域的亞像素位移序列圖像；所述亞像素位移序列圖像具有不同的亞像素位移；

根據(jù)所述亞像素位移序列圖像，獲取亞像素位移序列圖像的橫向位移x和縱向位移y；

計算所述橫向位移x與橫向位移理論值x₀的差異值Δs_x；

計算所述縱向位移y與縱向位移理論值y₀的差異值Δs_y；

判斷所述差異值Δs_x、Δs_y是否均小于設(shè)定的誤差門限閾值δ；

若是，則確定獲取的所述亞像素位移序列圖像可用于超分辨重構(gòu)；

若否，則重新確定傾斜模態(tài)成像過程中面陣CMOS傳感器傾斜角度θ。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定傾斜模態(tài)成像過程中面陣CMOS傳感器傾斜角度θ和積分級數(shù)M，具體包括：

根據(jù)實際超分辨需求，確定需要生成的具有亞像素位移序列圖像的圖像數(shù)量k和傾斜模態(tài)成像過程中所需的積分級數(shù)M；

根據(jù)所述圖像數(shù)量k，確定傾斜模態(tài)成像過程中面陣CMOS傳感器傾斜角度θ。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取目標區(qū)域的亞像素位移序列圖像，具體包括：

根據(jù)所述開窗尺寸s，對目標區(qū)域進行數(shù)字域斜模態(tài)時間延遲積分成像，獲取目標區(qū)域的亞像素位移序列圖像；所述亞像素位移序列圖像為

其中，式(1)中A(i,j)代表目標觀測區(qū)域像素測量值，int()表示上取整，P代表傳感器輸出像素值，P中的i，j，t依次為面陣CMOS傳感器窗口的行、列、成像時刻；數(shù)字域斜模態(tài)時間延遲積分過程中，將k組圖像數(shù)量生成總曝光時間視為一個周期，式(1)中的時間項表示以周期為單位的成像時刻。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算所述橫向位移x與橫向位移理論值x₀中的差異值Δs_x，具體包括：

獲取面陣CMOS傳感器的像元尺寸a；

根據(jù)傾斜角度θ，獲取傾斜模式下的采樣步長d_s；

根據(jù)所述像元尺寸a、所述采樣步長d_s與所述橫向位移理論值x₀的關(guān)系，計算橫向位移理論值x₀；其中，所述橫向位移理論值x₀為：x₀＝a·d_s²/d²＝a/(1+1/tan²θ) (2)，其中，d為正常時間延遲積分電荷耦合器件推掃成像下采樣步長，且通常正常的采樣步長d和傳感器的像元尺寸a相同；

計算所述橫向位移x與橫向位移理論值x₀的差異值Δs_x。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述計算所述縱向位移y與縱向位移理論值y₀中的的差異值Δs_y，具體包括：

根據(jù)所述像元尺寸a、所述采樣步長d_s與所述縱向位移理論值y₀的關(guān)系，計算縱向位移理論值y₀；其中，所述縱向位移理論值y₀為：y₀＝a·d_s²/d²·tanθ＝a·tanθ/(1+tan²θ)(3)；其中，d為正常時間延遲積分電荷耦合器件推掃成像下采樣步長，且通常正常的采樣步長d和傳感器的像元尺寸a相同；

計算所述縱向位移y與縱向位移理論值y₀的差異值Δs_y。