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专利号: 2021113645993
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种气动光学效应目标孪生图像的超快复原方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、在高速流场中,通过相机快速生成两帧目标孪生图像;

S2、对两帧目标孪生图像进行快速离散傅里叶变换,分别建立图像湍流模糊退化模型;

S3、将两个图像湍流模糊退化模型合并计算,消去相同的噪声项与退化模型中的相同项,并加入非负性约束项和空间相关性约束项,求解得到每帧目标孪生图像的模糊核;

S4、将两帧目标孪生图像的边界分别进行微分连续延拓,抑制边界振铃效应;

S5、根据求解的模糊核,并通过超拉普拉斯先验的快速非盲反卷积方法进行两帧目标孪生图像的复原;

S6、对复原后的图像分别进行归一化,得到清晰图像。

2.根据权利要求1所述的气动光学效应目标孪生图像的超快复原方法,其特征在于,步骤S2中:

图像湍流模糊退化模型 ,其中 为清晰图像, 为噪声项, 为模糊核,计算时噪声项忽略不计,(x、y)为每个像素点的坐标;

将两帧孪生目标图像分别建模并进行合并计算,计算过程中添加非负性惩罚项,保证模糊核的非负性,添加空间相关性约束项保证图像湍流模糊退化模型中相邻点之间的差异在先验知识的约束条件下为极小。

3.根据权利要求1所述的气动光学效应目标孪生图像的超快复原方法,其特征在于,步骤S4中,延拓尺寸大于模糊核边长的两倍,小于原始图像短边尺寸的一半。

4.根据权利要求1所述的气动光学效应目标孪生图像的超快复原方法,其特征在于,步骤S6具体采用降采样法分别在复原图像的行和列方向上每隔两个点取一次值求得能量损失比例,然后进行归一化处理。

5.一种气动光学效应目标孪生图像的超快复原系统,其特征在于,包括:图像采集模块,用于在高速流场中,通过相机快速生成两帧目标孪生图像;

退化模型建立模块,用于对两帧目标孪生图像进行快速离散傅里叶变换,并分别建立图像湍流模糊退化模型;

模糊核计算模块,用于将两个图像湍流模糊退化模型合并计算,消去相同的噪声项与退化模型中的相同项,并加入非负性约束项和空间相关性约束项,求解得到每帧目标孪生图像的模糊核;

边界延拓模块,用于将两帧目标孪生图像的边界分别进行微分连续延拓,抑制边界振铃效应;

复原模块,用于根据求解的模糊核,并通过超拉普拉斯先验的快速非盲反卷积方法进行两帧目标孪生图像的复原;

归一化模块,用于对复原后的图像分别进行归一化,得到清晰图像。

6.根据权利要求5所述的气动光学效应目标孪生图像的超快复原系统,其特征在于,退化模型建立模块中建立的图像湍流模糊退化模型为:,其中 为清晰图像, 为噪声

项, 为模糊核,计算时噪声项忽略不计;(x、y)为每个像素点的坐标;

退化模型建立模块具体用于将两帧孪生目标图像分别建模并进行合并计算,计算过程中添加非负性惩罚项,保证模糊核的非负性,添加空间相关性约束项保证图像湍流模糊退化模型中相邻点之间的差异在先验知识的约束条件下为极小。

7.根据权利要求5所述的气动光学效应目标孪生图像的超快复原系统,其特征在于,边界延拓模块进行边界延拓时,延拓尺寸大于模糊核边长的两倍,小于原始图像短边尺寸的一半。

8.根据权利要求5所述的气动光学效应目标孪生图像的超快复原系统,其特征在于,归一化模块具体采用降采样法分别在复原图像的行和列方向上每隔两个点取一次值求得能量损失比例,然后进行归一化处理。

9.一种计算机存储介质,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1‑4中任一项所述的气动光学效应目标孪生图像的超快复原方法。