[發(fā)明專利]一種基于偏振先驗(yàn)的快速偏振去馬賽克方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110653083.4 | 申請日： | 2021-06-11 |
| 公開（公告）號： | CN113706378A | 公開（公告）日： | 2021-11-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 趙永強(qiáng);吳榮源;李寧 | 申請（專利權(quán)）人： | 西北工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | G06T3/40 | 分類號： | G06T3/40 |
| 代理公司： | 西安維賽恩專利代理事務(wù)所(普通合伙) 61257 | 代理人： | 劉春 |
| 地址： | 710072 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 偏振 先驗(yàn) 快速 馬賽克 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于偏振先驗(yàn)的快速偏振去馬賽克方法，獲取四個偏振角度的馬賽克圖，包括以下內(nèi)容：S1、對于待恢復(fù)通道，用其他三個通道對待恢復(fù)通道進(jìn)行估計(jì)，得到對待恢復(fù)通道的三個估計(jì)圖像；S2、對三個估計(jì)圖像進(jìn)行權(quán)重融合：weight0,j為依據(jù)偏振先驗(yàn)計(jì)算得到的權(quán)重：在恢復(fù)其他通道的情況下，weighti,j由下列式子決定：S3、分別對于每個待恢復(fù)通道重復(fù)步驟S1?S2，最終得到四幅恢復(fù)好的偏振圖像，解決了基于偏振濾光陣列的傳感器存在數(shù)據(jù)缺失的問題。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于偏振先驗(yàn)的快速偏振去馬 賽克方法。
背景技術(shù)
偏振是光除了顏色、強(qiáng)度以外的另一本質(zhì)屬性之一，研究表明，如偏振角、 偏振度等的偏振參數(shù)對去除鏡面反射、圖像去霧、去雨增強(qiáng)、三維重構(gòu)等圖像處 理及計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用具有極高的應(yīng)用價值。近年來，基于偏振濾光陣列的傳感器 的發(fā)展極大的克服了傳統(tǒng)偏振成像方式存在的系統(tǒng)復(fù)雜、操作繁瑣的問題，基于 偏振濾光陣列的傳感器具有緊湊、不移動部件和快照捕獲模式的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn) 動態(tài)場景拍攝以及視頻采集。這類傳感器的像素中集成了具有四個偏振測量值的 微偏振陣列，類似于采用Bayer濾光陣列的彩色圖像傳感器，其捕獲的原始數(shù)據(jù) 是馬賽克排布的，因此對其快速準(zhǔn)確地進(jìn)行偏振去馬賽克是使用偏振圖像對后續(xù) 目標(biāo)識別、檢測、跟蹤等任務(wù)的一項(xiàng)極為重要的預(yù)處理步驟。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于偏振先驗(yàn)的快速偏振去馬賽克方法，以解決基 于偏振濾光陣列的傳感器存在數(shù)據(jù)缺失的問題。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種基于偏振先驗(yàn)的快速偏振去馬賽克方法， 獲取四個偏振角度的馬賽克圖，包括以下內(nèi)容：
S1、對于待恢復(fù)通道，用其他三個通道對待恢復(fù)通道進(jìn)行估計(jì)，得到對待 恢復(fù)通道的三個估計(jì)圖像；
S2、對三個估計(jì)圖像進(jìn)行權(quán)重融合：
weight0,j為依據(jù)偏振先驗(yàn)計(jì)算得到的權(quán)重：
在恢復(fù)其他通道的情況下，weighti,j由下列式子決定：
S3、分別對于每個待恢復(fù)通道重復(fù)步驟S1-S2，最終得到四幅恢復(fù)好的偏振 圖像。
進(jìn)一步的，步驟S1的具體內(nèi)容為：
對于待恢復(fù)的某一通道，采用雙線性插值法對其他三個通道進(jìn)行插值，得 到其他三個通道的初步恢復(fù)結(jié)果；
使用待恢復(fù)通道與其他三個初步恢復(fù)通道作差，得到待恢復(fù)通道與其他三 個通道的稀疏差分；
對三個稀疏差分進(jìn)行雙線性插值得到三個完整的差分圖像；
三個所述完整差分圖像分別與其他三個通道的初步恢復(fù)結(jié)果相加，得到三 個待恢復(fù)通道的估計(jì)圖像。
進(jìn)一步的，步驟S1中，假設(shè)采集到的分焦平面偏振圖像為IPFA，大小為m×n， 集合表示所有像素位置，其四個偏振角度分別為： 0°、45°、90°、135°，根據(jù)偏振馬賽克排布模式，定義四個集合：
其中，得到三個通道的初步恢復(fù)結(jié)果的方法為：
四個偏振通道圖像的計(jì)算方式為：
下標(biāo)i表示偏振通道，i∈{0,45,90,135}，表示i偏振通道圖像，e是點(diǎn)乘符號，是Ii偏振通道所對應(yīng)的掩膜，四個偏振通道相應(yīng)的掩膜為通道所對應(yīng)的掩膜計(jì)算公式為：
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