仪器仪表学报
儀器儀錶學報
의기의표학보
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT
2015年
4期
721-728
,共8页
李晖晖%钱林弘%杨宁%杨卫莉%胡秀华
李暉暉%錢林弘%楊寧%楊衛莉%鬍秀華
리휘휘%전림홍%양저%양위리%호수화
图像处理%湍流退化图像盲复原%稀疏正则约束%边缘预测%点扩散函数
圖像處理%湍流退化圖像盲複原%稀疏正則約束%邊緣預測%點擴散函數
도상처리%단류퇴화도상맹복원%희소정칙약속%변연예측%점확산함수
image processing%turbulence degraded image blind restoration%sparse regular constraint%edge prediction%point spread function
大气湍流严重影响天文观测图像的成像效果,必须对退化图像进行处理才能获得清晰的图像.经典的湍流退化图像盲复原算法(IBD、NAS-RIF等)使用的先验知识过于简单,导致很多场合不能获得较优的复原效果.近几年提出的稀疏表达理论,使用自然图像边缘的稀疏先验信息指导图像复原,能复原出较多的细节,但它直接使用模糊图像的梯度图像指导点扩散函数复原,而模糊的梯度图像包含很多噪声和伪边缘,无效的梯度会误导点扩散函数的估计,从而使复原图像中出现较多伪迹.针对上述问题,提出了一种基于边缘预测和稀疏比值正则约束的湍流退化图像盲复原算法,该算法首先从当前的复原图像中预测出有效的边缘,然后将边缘预测信息与自然图像边缘的稀疏先验信息相结合指导点扩散函数复原,得到点扩散函数后,再通过一种非盲复原算法恢复出当前的目标图像,并将此复原图像作为下一次边缘预测的输入图像,如此迭代循环直到求出最终清晰的目标图像.所提算法结合了图像的先验信息与退化图像自身包含的有效信息,能有效抑制图像复原过程中产生的伪迹,获得令人满意的结果.针对多幅模拟的湍流退化图像进行仿真测试,验证了算法的有效性.
大氣湍流嚴重影響天文觀測圖像的成像效果,必鬚對退化圖像進行處理纔能穫得清晰的圖像.經典的湍流退化圖像盲複原算法(IBD、NAS-RIF等)使用的先驗知識過于簡單,導緻很多場閤不能穫得較優的複原效果.近幾年提齣的稀疏錶達理論,使用自然圖像邊緣的稀疏先驗信息指導圖像複原,能複原齣較多的細節,但它直接使用模糊圖像的梯度圖像指導點擴散函數複原,而模糊的梯度圖像包含很多譟聲和偽邊緣,無效的梯度會誤導點擴散函數的估計,從而使複原圖像中齣現較多偽跡.針對上述問題,提齣瞭一種基于邊緣預測和稀疏比值正則約束的湍流退化圖像盲複原算法,該算法首先從噹前的複原圖像中預測齣有效的邊緣,然後將邊緣預測信息與自然圖像邊緣的稀疏先驗信息相結閤指導點擴散函數複原,得到點擴散函數後,再通過一種非盲複原算法恢複齣噹前的目標圖像,併將此複原圖像作為下一次邊緣預測的輸入圖像,如此迭代循環直到求齣最終清晰的目標圖像.所提算法結閤瞭圖像的先驗信息與退化圖像自身包含的有效信息,能有效抑製圖像複原過程中產生的偽跡,穫得令人滿意的結果.針對多幅模擬的湍流退化圖像進行倣真測試,驗證瞭算法的有效性.
대기단류엄중영향천문관측도상적성상효과,필수대퇴화도상진행처리재능획득청석적도상.경전적단류퇴화도상맹복원산법(IBD、NAS-RIF등)사용적선험지식과우간단,도치흔다장합불능획득교우적복원효과.근궤년제출적희소표체이론,사용자연도상변연적희소선험신식지도도상복원,능복원출교다적세절,단타직접사용모호도상적제도도상지도점확산함수복원,이모호적제도도상포함흔다조성화위변연,무효적제도회오도점확산함수적고계,종이사복원도상중출현교다위적.침대상술문제,제출료일충기우변연예측화희소비치정칙약속적단류퇴화도상맹복원산법,해산법수선종당전적복원도상중예측출유효적변연,연후장변연예측신식여자연도상변연적희소선험신식상결합지도점확산함수복원,득도점확산함수후,재통과일충비맹복원산법회복출당전적목표도상,병장차복원도상작위하일차변연예측적수입도상,여차질대순배직도구출최종청석적목표도상.소제산법결합료도상적선험신식여퇴화도상자신포함적유효신식,능유효억제도상복원과정중산생적위적,획득령인만의적결과.침대다폭모의적단류퇴화도상진행방진측시,험증료산법적유효성.