基于卡尔曼滤波的双约束CUP-VISAR压缩图像重构算法 |
| |
引用本文: | 余远平,李海艳,甘华权,郑铠涛,黄庆鑫,理玉龙,关赞洋,黄运保,景龙飞.基于卡尔曼滤波的双约束CUP-VISAR压缩图像重构算法[J].强激光与粒子束,2023(8):84-92. |
| |
作者姓名: | 余远平 李海艳 甘华权 郑铠涛 黄庆鑫 理玉龙 关赞洋 黄运保 景龙飞 |
| |
作者单位: | 1. 广东工业大学机电工程学院;2. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 |
| |
基金项目: | 国家自然科学基金项目(12127810,51975125,12105269); |
| |
摘 要: | 针对从基于压缩超快成像(Compressed Ultrafast Photography,CUP)的任意反射面速度干涉仪(Velocity Interferometer System for Any Reflector,VISAR)中获得的压缩图像中重构出冲击波二维条纹图像的问题,提出一种基于卡尔曼滤波的双约束图像重构算法。该算法首先基于条纹图像具有的稀疏性和平滑性,将问题转化为基于小波与全变分双先验约束的优化问题,然后,考虑到实际成像的噪声问题,采用加权卡尔曼滤波对图像已有信息进行预测和调整,最后将卡尔曼滤波引入二步迭代阈值算法的迭代过程中,进而求解该双约束优化问题,实现压缩图像的精确重构。在大噪声仿真实验中,该算法重构图像的峰值信噪比和结构相似度分别提高了4.8 dB和14.81%,显著提高了图像重构质量。在实际实验中,该算法重构出了清晰的冲击波条纹图像,且将冲击波速度最大相对误差降低了9.57%和平均相对误差降低了2.2%,验证了该算法的可行性。
|
关 键 词: | 压缩超快成像 任意反射面速度干涉仪 图像重构 加权卡尔曼滤波 二步迭代阈值算法 |
|
|