[發明專利]一種基于鋪裝簡單曲面的多次曝光圖像重建方法

有效

• 申請號: 201711321275.5
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108053378B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 王蕾;李國亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院紫金山天文臺
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種基于鋪裝簡單曲面的多次曝光圖像重建方法，其特征在于，包括：

在觀測圖像平面上沿著x，y方向建立m×m的標準網格，所述標準網格格點尺寸不小于觀測儀器上的一個物理像素；

設所述標準網格的第p行q列的格點上有一個n_p，q階的簡單曲面：

S_p，q(x，y)＝C_p，q，0+C_p，q，1x+C_p，q，2y+C_p，q，3xy+C_p，q，4x²+C_p，q，5y²+C_p，q，6xy²+C_p，q，7x²y+C_p，q，8x³+C_p，q，9y³+…(1)

所述n_p，q階的簡單曲面有b(n_p，q)＝(n_p，q+1)(n_p，q+2)/2個系數，在整個標準網格平面上系數的總數為

用n_x×n_y的CCD像素矩陣對源進行N次觀測，將其中第k次觀測所得到的第k副圖像的第i行第j列的像素計數記為I_k，i，j；用與真實觀測完全相同的條件，對鋪裝簡單曲面組成的標準網格進行N次模擬觀測，把模擬觀測中第k次觀測得到的第k副圖像的第i行第j列的像素計數記為T_k，i，j，所述T_k，i，j是對標準網格上的亮度分布進行觀測得到的，即有：

其中，是標準網格上第p行q列的格點與第k次真實觀測或模擬觀測得到圖像上的第i行第j列的像素重疊區域；

設γ_{k，i，j，p，q}是所述區域的邊界，利用格林公式把公式(2)中涉及區域上的二重積分寫成沿著積分區域邊界γ_{k，i，j，p，q}的線積分，將公式(2)改寫為：

上式中，C_p，q，1×W_{k，i，j，p，q，1}是簡單曲面S_p，q(x，y)的第1項在邊界γ_{k，i，j，p，q}上的線積分，C_p，q，1是系數；

利用公式(4)構造χ²；

其中，σ_k，i，j是真實觀測中，第k次觀測得到圖像的第i行j列像素的噪音的標準差；

通過公式(5)最小化χ²，使模擬觀測最貼近真實觀測：

即利用最小二乘法對標準網格的第f行g列格點上的S_f，g(x，y)多項式的第h項求對C_f，g，h的偏導后，令其為0；

根據所述方程(3)(4)(5)可以得到：

也就得到如下包含個變量的線性方程組，方程組的第f，g，h個方程是：

求解線性齊次方程(7)可以得到所有的U個未知數C_p，q，1，從而確定了所述簡單曲面的參數，通過得到的簡單曲面來分段擬合觀測圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于鋪裝簡單曲面的多次曝光圖像重建方法，其特征在于，觀測中獲得的曝光圖像數目不小于所述簡單曲面對應的最多未知數個數。