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《多幀PML規(guī)整化湍流退化圖像復(fù)原算法》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第29卷第1期2010年2月飛行器測控學(xué)報(bào)JournalofSpacecraftTT&CTechnologyVol。29No.1Feb.2010多幀PML規(guī)整化湍流退化圖像復(fù)原算法。王亮亮,李明(北京跟蹤與通信技術(shù)研究所·北京·100094)摘要:從湍流退化圖像中有效地恢復(fù)出原目標(biāo)圖像,是空間目標(biāo)成像觀測亟待解決的問題。為解決強(qiáng)模糊實(shí)際觀測湍流退化圖像的復(fù)原問題,本文提出了多幀PML規(guī)整化圖像復(fù)原算法。該算法主要利用非線性規(guī)整化項(xiàng)在點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)和目標(biāo)圖像的估計(jì)過程中進(jìn)行平滑。為驗(yàn)證算法的有效性,針對強(qiáng)噪聲退化圖像進(jìn)行了恢復(fù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,該算法對于強(qiáng)噪聲湍
2、流退化圖像的復(fù)原是非常有效的。關(guān)鍵詞:PMI。復(fù)原算法;規(guī)整化;湍流退化圖像中圖分類號(hào):TN919.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674—5620(2010)01一0034一05Multi—FrameRegularizedRestorationAlgorithmofTurbulence-DegradedImagesUsingPMLMethodWANGLiang-liang。LIMing(BeijingInstituteofTrackingandTelecommunicationsTechnology。Beijing100094)Abstract:Anurgen
3、tissueinthefieldofastronomicalspacetechnologyistherestorationofatmosphericturbulence-degradedimages.AblindrestorationalgorithmofPMLbasedonregularizationisproposedforactualmulti-frameturbulence-degradedimageswithheavynoise.Nonlinearregularizationfunctionsaresuggestedforsmoothinginth
4、eprocessofPSFestimationandtOrecoverobjectimages.Totestvalidityofthealgorithm,aseriesofrestorationex-perimentsarepeHormedontheturbulence-degradedimageswithheavynoise.Experimentresultsshowthattheal—gorithmiseffectiveforrestorationofspaceobjectsfromheavynoiseturbulence-degradedimages.
5、Keywords:PMLRestorationAlgorithm;Regularization;Turbulence-DegradedImageO引言目標(biāo)通過大氣湍流的成像是諸如天文觀測、空間目標(biāo)探測與識(shí)別等光電探測成像系統(tǒng)必然會(huì)遇到的問題,它嚴(yán)重地影響了光學(xué)系統(tǒng)的成像性能。特別是隨著地基高分辨力成像望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的發(fā)展,從湍流退化圖像中有效地恢復(fù)出原目標(biāo)圖像,已經(jīng)引起特別重視。湍流退化圖像復(fù)原的難點(diǎn)在于其退化模型是未知的和隨機(jī)變化的,此外退化圖像中還包含噪聲,這都給目標(biāo)圖像的復(fù)原帶來很大困難。在湍流退化模型未知的情況下,直接從退化圖像中估計(jì)目標(biāo)的強(qiáng)度,Ayer
6、sGR和DaintyJC首先提出了基于單幀的迭代盲目去卷積方法(IterativeBlindDeconvolution,IBD),且應(yīng)用在大氣湍流退化圖像的復(fù)原中。近年來,國際上對于湍流退化圖像的復(fù)原研究日益增多,但目前所提出的算法尚不完善,工程上還沒有令人滿意的解決方法,已取得的一些研究成果和研究方法尚處于不斷發(fā)展過程中[1]。在實(shí)際情況中,由于短曝光(ShortExposure,SE)天文圖像可用泊松隨機(jī)場建模,空間目標(biāo)湍流退化圖像也可用泊松隨機(jī)場建模[2],即測定到的光學(xué)強(qiáng)度具有泊松分布性質(zhì)。所以基于貝葉斯框架(BayesianFramework)理論
7、的PML(Poisson-basedMaximumLikelihood)圖像復(fù)原方法對于空間目標(biāo)的湍流退化圖像具有良好的復(fù)原能力[3],但其在復(fù)原過程中會(huì)產(chǎn)生振蕩條紋,且對噪聲較大的圖像復(fù)原效果不理想?,F(xiàn)階段研究較多的解決噪聲問題的方法是采用規(guī)整化技術(shù)[4-53,但尚未看到對強(qiáng)模糊、低信噪比的實(shí)際觀測圖像的相關(guān)文章。本文在PML算法基礎(chǔ)上,針對實(shí)際觀測圖像強(qiáng)模糊、強(qiáng)噪聲的客觀情況,主要從2個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn):首先,為避免單幀湍流圖像復(fù)原方法過多依賴先驗(yàn)知-牧稿日期:2009一08—20;修冒日期:2009一09一14第一作者簡介;王亮亮(1984--),男,碩
8、士研究生,主要研究方向?yàn)槟繕?biāo)識(shí)剮、圖像復(fù)原及圖像分析