[發明專利]一種高分辨率圖像模擬低分辨率相機成像的方法

有效

• 申請號: 201911335915.7
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111246081B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 聶婷;陳長征;李憲圣;張星祥;畢國玲;劉洪興
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N5/372
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種高分辨率圖像模擬低分辨率相機成像的方法，其特征在于，包括下述步驟：

輸入原始高分辨率圖像Img_high，圖像大小為W*H；

輸入所述原始高分辨率圖像的分辨率，記為gsd_high；

輸入待擬合低分辨圖像的分辨率，記為gsd_low；

輸入模擬的低分辨相機的CCD尺寸，記為ccd_size和光學psf大小，記為psf_size及待模擬相機的光學傳遞函數，記為PSF_OP；

計算gsd_high與gsd_low的比例系數k，k＝gsd_low/gsd_high；

若k為整數，則定義num_resample＝k；若k為小數，將k取小數點后n位數得到k1，定義n_ccd＝k1*10n，n_psf＝10n；

計算n_ccd和n_psf的最大公約數r，并計算num_resample，所述num_resample＝n_ccd/r；

確定低分辨率圖像點擴散函數圖Img_psf的大小，其中，行row＝3*num_resample,列low＝3*num_resample，初始值賦值為0；

將Img_psf的中心位置賦值，具體賦值范圍為從第num_resample+1到num_resample*2行，第num_resample+1到2*num_resample列，該區域都賦值為1；

將Img_psf采用第一公式進行歸一化處理，

所述第一公式為：將Img_psf歸一化處理為所述點擴散函數與點擴散函數之和sum(Img_psf)的商；

采用第二公式用高分辨圖像卷積點擴散函數Img_psf得到初始將分辨率圖像img_conv，所述第二公式如下：

img_conv＝conv2(Img_high,Img_psf,'same')，其中，conv2代表matlab工具二維上的卷積操作；

將圖像img_conv進行下采樣n倍，得到不考慮實際光學傳函的圖像img_low0，n＝1/num_resample；img_low0＝imresize(img_conv,n,'bilinear')；

其中，imresize代表MATLAB工具中一種插值工具，'bilinear'為三次插值；

根據輸入模擬的低分辨相機的CCD尺寸及待模擬相機的光學傳遞函數，計算num_resample1，num_resample1＝ccd_size/psf_size；

根據所述img_low0插值，將num_resample1與psf的尺寸對齊并根據第三公式得到圖像img_res：

所述第三公式為img_res＝imresize(img_low0,num_resample1,'bilinear')；

將圖像img_res與輸入光學PSF_OP進行卷積得到圖像img_conv2，img_conv2＝conv2(img_res,PSF_OP,'same')；其中，conv2代表matlab工具二維上的卷積操作；

將img_conv2進行采樣，得到輸出模擬的低分辨率圖像img_low，img_low＝imresize(img_conv2,1/num_resample,'bilinear')。