[發明專利]一種空間目標湍流退化圖像快速盲復原方法及裝置

有效

• 申請號: 202010542938.1
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111709892B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 王靜;徐安林;李若嫻;劉忠領;高昆;鄧蓉;萬昊
• 申請（專利權）人: 北京環境特性研究所;北京理工大學;中國人民解放軍63921部隊
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/13;G06T7/50
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 張沫

1.一種空間目標湍流退化圖像快速盲復原方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、獲取空間目標湍流退化圖像；

步驟S2、基于退化圖像的頻譜特征求解大氣湍流光學傳遞函數的參數值；

步驟S3、根據大氣湍流光學傳遞函數和獲取的空間目標湍流退化圖像，利用維納濾波復原方法，得到初步復原圖像；

步驟S4、利用截斷全變分法增強所述初步復原圖像的邊界，得到復原增強圖像；

所述步驟S2包括：

對退化前圖像變形函數ln|F'(0,v)|進行估計，表達式如下：

其中，ln|G′(0,v)|表示退化圖像變形函數，n表示退化圖像頻譜中低頻部分對應的退化前圖像頻譜擬合直線的正軸方向起點橫坐標，且n≥0，N表示圖像寬度的一半，a表示退化圖像頻譜中低頻部分對應的退化前圖像頻譜擬合直線的斜率，b表示退化圖像頻譜中低頻部分對應的退化前圖像頻譜擬合直線的截距，v表示離散頻率；

根據退化圖像變形函數ln|G′(0,v)|和退化前圖像變形函數ln|F'(0,v)|的估計值計算光學傳遞函數變形式-α|v|^2β，表達式如下：

-α|v|^2β≈ln|G′(0,v)|-ln|F′(0,v)|；

采用最小化L₁范數法擬合-α|v|^2β，得到擬合曲線的系數作為大氣湍流光學傳遞函數的α參數值，得到大氣湍流光學傳遞函數為

所述步驟S2中所述對退化前圖像變形函數ln|F'(0,v)|進行估計是將退化圖像的高頻部分數據作為退化前圖像高頻部分數據，退化前圖像的中低頻部分數據由近似等腰三角形模型來確定，且退化前圖像的中低頻部分數據的確定方式為：

基于近似等腰三角形模型和退化圖像頻譜確定退化前圖像頻譜擬合直線的正軸方向起點橫坐標n和斜率a；

基于退化前圖像頻譜擬合直線的正軸方向起點橫坐標，確定退化前圖像頻譜擬合直線的正軸方向起點縱坐標；

基于退化前圖像頻譜擬合直線的斜率a、正軸方向起點橫坐標n和正軸方向起點縱坐標，確定退化圖像頻譜中低頻部分對應的退化前圖像頻譜擬合直線的截距；

正軸方向起點縱坐標是通過如下公式計算的：

所述步驟S4具體包括：

利用截斷全變分法對所述初步復原圖像進行平滑，得到保留邊緣的平滑圖像，并根據所述初步復原圖像和所述平滑圖像，得到復原增強圖像；

所述步驟S4中根據所述初步復原圖像和所述平滑圖像，得到復原增強圖像，具體包括：

根據所述初步復原圖像和所述平滑圖像相減得到圖像邊緣信息；

對所述圖像邊緣信息進行倍乘后與所述平滑圖像疊加，得到復原增強圖像。

2.根據權利要求1所述的空間目標湍流退化圖像快速盲復原方法，其特征在于，所述步驟S4中根據以下公式得到平滑圖像：

其中，f表示輸入的初步復原圖像，s表示平滑圖像，(s_x,s_y)為s的梯度表示，γ表示平衡參數。