1.一种基于气动光学效应图像空变模糊核的点近邻复原方法,其特征在于,包含以下步骤:
S1、输入气动光学效应的模糊图像;
S2、对模糊图像进行计算,滤除对估计模糊核不利的部分区域,筛选得到图像中多个大梯度结构区域;
S3、对筛选出的多个大梯度结构区域对应的模糊图像区域,基于交替最小化方法进行迭代,估计出各区域的模糊核,同样计算出整幅模糊图像的总模糊核;
S4、将模糊图像中每个像素点到各区域中心点的距离进行比较,将距离最近的区域的模糊核作为该像素点的模糊核;
S5、利用空变模糊核的空间相关性,将每个像素点的模糊核和整幅模糊图像的总模糊核通过加权计算方法得到每个像素点的近似精确模糊核;
S6、根据每个像素点的近似精确模糊核,利用多个单变量最小化优化方法进行逐点反卷积计算,得到复原图像。
2.根据权利要求1所述的基于气动光学效应图像空变模糊核的点近邻复原方法,其特征在于,步骤S2中,将彩色的模糊图像转换为灰度图;再通过形态学梯度算子提取灰度图中的多个大梯度结构区域。
3.根据权利要求2所述的基于气动光学效应图像空变模糊核的点近邻复原方法,其特征在于,步骤S2中对大梯度结构区域进行筛选具体方法为:以灰度图中每个像素点为中心,以3×3的一个邻域内的灰度均值和标准差之和作为每个像素点的阈值,滤除灰度图中对估计模糊核不利的部分区域;
在滤除后的区域中选取长宽方向都大于一定值的区域,作为对应输入的模糊图像中估计模糊核的N块区域。
4.根据权利要求3所述的基于气动光学效应图像空变模糊核的点近邻复原方法,其特征在于,步骤S3中求模糊核的方法具体为:设定模糊核的大小21×21,采用交替最小化方法,通过中间清晰图像和模糊核的交替迭代来估计模糊核,根据图像模糊的原数学模型及其模型的推导,利用快速傅里叶变换、傅里叶逆变换和傅里叶复共轭算子迭代多次,计算出模糊核。
5.根据权利要求1所述的基于气动光学效应图像空变模糊核的点近邻复原方法,其特征在于,步骤S4中得到每个像素点对应的模糊核的方法为:计算每个像素点与各区域中心点的欧式距离,并选取距离最小区域的模糊核作为该像素点的模糊核;若存在距离相同,则采用多个模糊核加权平均的方法计算出一个模糊核,再将模糊核归一化。
6.据权利要求1所述的基于气动光学效应图像空变模糊核的点近邻复原方法,其特征在于,步骤S5中每个像素点的近似精确模糊核具体计算过程为:根据空变模糊核的空间相关性,将整幅模糊图像的模糊核 和每个像素点对应的模糊核 进行加权计算,其公式为:
式中: 为权重系数, 的范围在0.4到0.6之间, 为加权计算后的近似精确模糊核。
7.一种基于气动光学效应图像空变模糊核的点近邻复原系统,其特征在于,包括:图像输入模块,用于输入气动光学效应的模糊图像;
大区域筛选模块,用于对模糊图像进行计算,滤除对估计模糊核不利的部分区域,筛选得到图像中多个大梯度结构区域;
大区域模糊核计算模块,用于对筛选出的多个大梯度结构区域对应的模糊图像区域,基于交替最小化方法进行迭代,估计出各区域的模糊核;
总模糊图像模糊核计算模块,用于计算出整幅模糊图像的总模糊核;
各像素模糊核计算模块,用于将模糊图像中每个像素点到各区域中心点的距离进行比较,将距离最近的区域的模糊核作为该像素点的模糊核;
近似精确模糊核计算模块,用于利用空变模糊核的空间相关性,将每个像素点的模糊核和整幅模糊图像的总模糊核通过加权计算方法得到每个像素点的近似精确模糊核;
复原模块,用于根据每个像素点的近似精确模糊核,利用多个单变量最小化优化方法进行逐点反卷积计算,得到复原图像。
8.根据权利要求7所述的基于气动光学效应图像空变模糊核的点近邻复原系统,其特征在于,大区域筛选模块具体用于将彩色的模糊图像转换为灰度图;再通过形态学梯度算子提取灰度图中的多个大梯度结构区域。
9.根据权利要求7所述的基于气动光学效应图像空变模糊核的点近邻复原系统,其特征在于,各像素模糊核计算模块具体用于:计算每个像素点与各区域中心点的欧式距离,并选取距离最小区域的模糊核作为该像素点的模糊核;若存在距离相同,则采用多个模糊核加权平均的方法计算出一个模糊核,再将模糊核归一化。
10.一种计算机存储介质,其特征在于,其可被处理器执行,其内存储有计算机程序,该计算机程序执行权利要求1‑6中任一项所述的基于气动光学效应图像空变模糊核的点近邻复原方法。