[發明專利]自適應光學系統校正圖像的多幀盲復原方法

在審

• 申請號: 202111430920.3
• 申請日: 2021-11-29
• 公開（公告）號: CN114037636A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 徐煥宇;徐萌兮;李富
• 申請（專利權）人: 無錫學院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/10;G06F17/16
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 陸燁

1.自適應光學系統校正圖像的多幀盲復原方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟1：采用梯度濾波器和對第f幀退化圖像g進行高頻信息提取，得到提取后的高頻信息T為矩陣轉置，所述退化圖像g為自適應光學系統校正后的退化圖像；

步驟2：建立如下目標函數用于估計與第f幀退化圖像對應的點擴散函數h：

其中，x為原始圖像的高頻信息部分，h_i為h的第i個元素的值，且h_i≥0，∑_ih_i＝1；λ和δ均為正則化權重變量，*表示卷積操作；

步驟3：基于交替迭代算法將步驟2的目標函數分割成第一和第二子問題；

所述第一子問題為：

第二子問題為：

步驟4：采用迭代算法對第一子問題進行第k次迭代計算，得到第k次迭代計算時的高頻復原圖像x^k，基于求解到的x^k采用迭代算法對第二子問題進行第k次迭代計算，得到第k次迭代計算時的點擴散函數h^k，k＝1，2，…K，其中K為迭代計算的總次數；

步驟5：根據計算得到點擴散函數，采用含有泊松噪聲的多幀圖像復原算法復原第f幀原始圖像，并判斷f是否小于NF，若是，則f+1，轉步驟1復原第f+1幀原始圖像，否則停止計算。

2.根據權利要求1所述的自適應光學系統校正圖像的多幀盲復原方法，其特征在于，所述步驟4中，基于Bregman迭代算法將第一個子問題轉換成如下形式：

其中，b₁和b₂為Bregman變量，d₁＝Hx，d₂＝x，λ′＝λ||x_l||₂，其中H為h傅立葉變換后的矩陣形式，γ為正則化權重變量；x_l為當對上述公式4進行迭代計算時，上一次迭代計算時得到的高頻復原圖像；

采用Bregman迭代算法求解公式4時，將公式4分割成如下形式進行求解：

其中I為單位矩陣。

3.根據權利要求1所述的自適應光學系統校正圖像的多幀盲復原方法，其特征在于，采用迭代算法求解公式3時，將公式3分割成如下公式進行求解：

其中N為h中元素的總個數；div(.)為散度計算，為梯度算子。

4.根據權利要求1所述的自適應光學系統校正圖像的多幀盲復原方法，其特征在于，所述步驟5具體為：

步驟5.1：建立如下目標函數：

其中，表示第f幀原始圖像的估計值，u^f表示實際的第f幀原始圖像，f為圖像幀序號，NF為圖像幀總數；

步驟5.2：采用如下RL迭代算法求解公式7：

其中，j表示第j次迭代計算，表示第j次迭代計算得到原始圖像；在進行第一次迭代計算的時候其中J表示RL迭代算法的最大迭代次數；

步驟5.3：采用BM3D算法作為低通濾波器對求解得到原始圖像進行低通濾波處理，得到最終的原始圖像。