利索能及
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专利号: 2023105559463
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:

1.一种基于最佳区域中值先验的湍流退化图像恢复方法,其特征在于,包括:获取目标湍流退化图像,并根据所述目标湍流退化图像的梯度信息,确定所述目标湍流退化图像的最佳区域;

计算所述目标湍流退化图像在所述最佳区域内的中值先验信息,并根据所述中值先验信息和所述目标湍流退化图像的梯度信息,建立基于最佳区域中值先验的图像盲反卷积模型;

根据所述目标湍流退化图像及所述目标湍流退化图像的最佳区域,基于所述基于最佳区域中值先验的图像盲反卷积模型迭代优化点扩散函数,得到目标点扩散函数;

根据所述目标点扩散函数,对所述目标湍流退化图像进行反卷积处理,得到目标恢复图像;

其中,所述获取目标湍流退化图像,并根据所述目标湍流退化图像的梯度信息,确定所述目标湍流退化图像的最佳区域,包括:获取所述目标湍流退化图像,并根据所述目标湍流退化图像,得到所述目标湍流退化图像的梯度信息图;

二值化所述梯度信息图,得到显著梯度信息图像,并将所述显著梯度信息图像依据梯度特征划分为多个大梯度区域;

分别计算所述目标湍流退化图像在每个所述大梯度区域中的拉普拉斯梯度和,并得到所有所述大梯度区域的拉普拉斯梯度和的平均值;

筛选出拉普拉斯梯度和高于所述平均值的大梯度区域,作为所述目标湍流退化图像的最佳区域;

其中,所述计算所述目标湍流退化图像在所述最佳区域内的中值先验信息,包括:获取目标计算图像及所述目标计算图像的最佳区域;

根据所述目标计算图像的尺寸,将所述目标计算图像划分为多个不重叠的图像块;

根据位于所述目标计算图像的最佳区域中的图像块的灰度最小值,得到所述目标计算图像的最佳区域对应的最小值图;

对每个所述最小值图进行中值滤波,得到每个所述目标计算图像的最佳区域的中值先验信息。

2.根据权利要求1所述的基于最佳区域中值先验的湍流退化图像恢复方法,其特征在于,所述根据所述目标计算图像的尺寸,将所述目标计算图像划分为多个不重叠的图像块,包括:获取所述目标计算图像的长度和宽度;

根据所述目标计算图像的长度和宽度,将所述目标计算图像正交地划分为n×n个所述图像块,每个所述图像块的大小为n1×n2;

其中,n为大于或等于预设数值的正整数,n1和n2的值为所述目标计算图像的长度和宽度的加权取整。

3.根据权利要求1所述的基于最佳区域中值先验的湍流退化图像恢复方法,其特征在于,所述根据所述中值先验信息和所述目标湍流退化图像的梯度信息建立基于最佳区域中值先验的图像盲反卷积模型,包括:根据所述中值先验信息和所述目标湍流退化图像的梯度信息,建立基于所述最佳区域中值先验信息的去模糊正则化项,以及基于梯度信息的梯度约束正则化项;

根据所述去模糊正则化项和所述梯度约束正则化项,约束图像盲反卷积模型,得到所述基于最佳区域中值先验的图像盲反卷积模型。

4.根据权利要求3所述的基于最佳区域中值先验的湍流退化图像恢复方法,其特征在于,所述根据所述目标湍流退化图像及所述目标湍流退化图像的最佳区域,基于所述基于最佳区域中值先验的图像盲反卷积模型迭代优化点扩散函数,得到目标点扩散函数,包括:获取输入点扩散函数,根据所述目标湍流退化图像及所述目标湍流退化图像的最佳区域,通过所述基于最佳区域中值先验的图像盲反卷积模型,得到潜在清晰图像;

根据所述潜在清晰图像的梯度信息,及所述目标湍流退化图像的梯度信息,得到优化点扩散函数;

将所述优化点扩散函数重新作为输入点扩散函数,并进行迭代以交替地得到新的潜在清晰图像与优化点扩散函数,直至达到预设迭代次数;

其中第一次迭代时的输入点扩散函数为在最粗糙级别初始化的预设点扩散函数,最后一次迭代得到的优化点扩散函数为所述目标点扩散函数。

5.根据权利要求4所述的基于最佳区域中值先验的湍流退化图像恢复方法,其特征在于,所述获取输入点扩散函数,根据所述目标湍流退化图像及所述目标湍流退化图像的最佳区域,通过所述基于最佳区域中值先验的图像盲反卷积模型,得到潜在清晰图像,包括:建立最佳区域中值先验信息辅助变量及梯度信息辅助变量;

建立线性化算子,所述线性化算子等价于所述最佳区域中值先验信息计算模型中的非线性运算;

根据所述最佳区域中值先验信息辅助变量、所述梯度信息辅助变量及所述线性化算子,线性化所述基于最佳区域中值先验的图像盲反卷积模型,得到线性化模型;

获取所述输入点扩散函数,根据所述目标湍流退化图像及所述目标湍流退化图像的最佳区域,通过所述线性化模型,得到所述潜在清晰图像。

6.根据权利要求1所述的基于最佳区域中值先验的湍流退化图像恢复方法,其特征在于,所述根据所述目标点扩散函数,对所述目标湍流退化图像进行反卷积处理,得到目标恢复图像,包括:根据所述目标点扩散函数,结合拉普拉斯先验对所述目标湍流退化图像进行反卷积处理,得到第一估算图像;

根据所述目标点扩散函数,结合梯度先验对所述目标湍流退化图像进行反卷积处理,得到第二估算图像;

计算所述第一估算图像和所述第二估算图像之间的差分映像,并根据所述差分映像及所述第一估算图像,得到所述目标恢复图像。

7.一种基于最佳区域中值先验的湍流退化图像恢复装置,其特征在于,包括:区域提取模块,用于获取目标湍流退化图像,并根据所述目标湍流退化图像的梯度信息,确定所述目标湍流退化图像的最佳区域;

模型建立模块,用于计算所述目标湍流退化图像在所述最佳区域内的中值先验信息,并根据所述中值先验信息和所述目标湍流退化图像的梯度信息,建立基于最佳区域中值先验的图像盲反卷积模型;

迭代处理模块,用于根据所述目标湍流退化图像及所述目标湍流退化图像的最佳区域,基于所述基于最佳区域中值先验的图像盲反卷积模型迭代优化点扩散函数,得到目标点扩散函数;

图像恢复模块,用于根据所述目标点扩散函数,对所述目标湍流退化图像进行反卷积处理,得到目标恢复图像;

其中,所述获取目标湍流退化图像,并根据所述目标湍流退化图像的梯度信息,确定所述目标湍流退化图像的最佳区域,包括:获取所述目标湍流退化图像,并根据所述目标湍流退化图像,得到所述目标湍流退化图像的梯度信息图;

二值化所述梯度信息图,得到显著梯度信息图像,并将所述显著梯度信息图像依据梯度特征划分为多个大梯度区域;

分别计算所述目标湍流退化图像在每个所述大梯度区域中的拉普拉斯梯度和,并得到所有所述大梯度区域的拉普拉斯梯度和的平均值;

筛选出拉普拉斯梯度和高于所述平均值的大梯度区域,作为所述目标湍流退化图像的最佳区域;

其中,所述计算所述目标湍流退化图像在所述最佳区域内的中值先验信息,包括:获取目标计算图像及所述目标计算图像的最佳区域;

根据所述目标计算图像的尺寸,将所述目标计算图像划分为多个不重叠的图像块;

根据位于所述目标计算图像的最佳区域中的图像块的灰度最小值,得到所述目标计算图像的最佳区域对应的最小值图;

对每个所述最小值图进行中值滤波,得到每个所述目标计算图像的最佳区域的中值先验信息。

8.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,其中,所述存储器,用于存储程序;

所述处理器,与所述存储器耦合,用于执行所述存储器中存储的所述程序,以实现上述权利要求1至6中任一项所述基于最佳区域中值先验的湍流退化图像恢复方法中的步骤。