湍流退化图像的最大熵盲目复原方法

装有成像制导装置的飞行器在大气中高速飞行时由于受湍流的影响,接收到的图像发生严重退化,大大影响制导精度.针对该问题,提出了一种针对具有单一背景的湍流退化图像的最大熵盲目复原方法.复原过程中,为避免最大熵约束项的非线性带来的复杂运算,对熵的表达式进行二次近似,并利用灰度变换确保近似程度的准确性,最后采用共轭梯度法进行求解,从而大大降低了计算量.对不同马赫数下得到的湍流退化图像进行试验,验证了该方法的有效性.     

基于飞行参数约束的湍流退化图像快速复原算法

为了克服盲目去卷积求解点扩展函数中由于点扩展函数大小的不确定性引起的复原图像的模糊和振铃现象,提出了一种基于飞行参数估计点扩展函数大小的湍流退化图像快速复原算法.利用飞行参数中飞行马赫数、高度、攻角等已知的先验条件来估计,最扩展函数大小,并建立了一个点扩展函数大小与飞行参数的函数表达式,解决了点扩展函数估计的盲目性,减少了估计时间,提高了退化图像复原校正的质量与速度.仿真试验结果表明:该方法对提高图像复原的速度与质量有明显效果.     

基于广义规整化的红外湍流退化图像盲复原方法

针对湍流环境下红外成像的特点,提出了一种基于广义规整化的湍流退化图像盲复原方法.该方法在合理建立红外图像退化模型的基础上,根据极大似然估计准则来设计.为了抑制噪声同时有效地引入关于图像的先验信息,对传统的规整化方法进行了扩展,提出了广义规整化的策略,将规整化分为两个各有侧重点的层次,即复原过程中噪声的抑制和含噪条件下红外图像相关特征的保持,根据有限的先验知识将复原问题的求解转化为带规整化约束的最优化估计问题,进而复原湍流退化图像.     

基于加速阻尼Richardson-Lucy算法的湍流退化图像盲复原方法

提出了一种基于加速阻尼Richardson-Lucy(ADRL)算法的湍流退化图像盲复原方法,称为ADRL-IBD方法。在阻尼Richardson-Lucy算法的基础上,引入二阶矢量外推加速技术对其进行加速,形成ADRL算法,并将该算法应用到迭代盲目反卷积(IBD)算法中。使用长曝光大气湍流光学传递函数的物理模型或根据观测图像来获取初始的点扩展函数(PSF),利用阈值分割技术获取图像目标的可靠支持域,在每一次迭代中,对图像施加支持域约束。模拟图像和实际湍流退化图像复原结果表明,基于Richardson-Lucy算法的IBD算法要优于基于Wiener滤波的IBD算法,并且ADRL-IBD算法具有较强的抗噪性,与RL-IBD算法相比,收敛速度更快,复原结果更好。     

气动光学效应红外序列退化图像优化复原算法

从时间序列退化图像中依次连续取两帧图像来估计湍流瞬态点扩展函数,将约束优化原理应用在气动光学效应退化图像的复原过程中。针对气动光学效应湍流点扩展函数复杂多峰、随机多变等特性,在点扩展函数的估计过程中,采用保凸峰等优化策略,将点扩展函数离散值的计算转化为基于松弛迭代的最优化估计,通过极小化准则函数估计点扩展函数值,进而恢复退化图像。实验结果表明,本文方法复原效果好,速度较快。     

湍流退化红外图像校正算法

针对高速湍流场引起的红外图像模糊问题,提出了一种基于改进增量Wiener滤波的复原校正算法.首先,基于先验知识对湍流退化图像的降晰函数进行辨识并得到复原图像的起始估计;其次,提取起始复原图像中的强边缘并平滑边缘区域;最后,利用改进的增量维纳滤波算法迭代复原图像.实验结果表明:该算法与传统的迭代盲复原算法及基于Fuzzy滤波器的后期去振铃算法相比,复原图像的振铃测度有较大下降,同时提高了复原图像的质量,降低了算法的时间复杂度.     

基于支持向量机的湍流退化图像加速复原算法

由于湍流图像的退化原因十分复杂,现有图像复原算法很难在复原效率和复原质量间达到很好的平衡,为此提出了一种基于支持向量机的湍流退化图像加速复原算法.该算法通过设置方差阈值进行样本选择,舍弃了冗余信息、提高了样本质量;同时,对序列图像进行实时模型更新,加快了序列图像的复原速度.针对电弧风洞图像,将加速复原算法和原算法进行了比较.实验结果表明,加速算法的复原速度更快、复原效果也更好,它可以有效地解决湍流退化给图像带来的噪声和能量衰减问题,并能很好地校正湍流效应引起的模糊和抖动现象.     

基于小波分解的湍流退化图像的快速复原算法

提出了一种基于小波分解的湍流退化图像的复原新方法．该方法以2帧同一目标的湍流退化图像作为输入，采用小波变换技术对两帧湍流退化图像进行多尺度分解．利用两个低频子频段图像的傅立叶频谱估计出两湍流点扩展函数在大尺度下的离散值，在图像的低频子频段进行去模糊，而在高频子频段则主要进行抑制噪声和保边缘特征．实验结果表明该方法十分有效，不但可以极大地减少计算复杂性，加快恢复速度，而且还可以很好地提高图像的恢复质量和抗噪能力。     

基于加速正则化RL算法的大气湍流退化图像盲复原方法

提出了一种基于加速正则化Richardson-Lucy（RL）算法的大气湍流退化图像盲复原方法（AccRLTV-IBD）。在总变分（TV）正则化RL算法的基础上,引入二阶矢量外推加速技术对其进行加速,形成加速正则化RL（AccRLTV）算法,并将该算法应用到迭代盲目反卷积（IBD）算法中。使用长曝光大气湍流光学传递函数（OTF）的物理模型或根据图像来获取初始的点扩散函数（PSF）,在灰度平均梯度（gray Mean Grads, GMG）的基础上定义了一个相对灰度平均梯度（relative Gray Mean Grads, RGMG）参数作为无参考图像复原质量的评价标准。模拟图像和实际湍流退化图像复原结果表明,基于RL的IBD算法要优于基于Wiener滤波的IBD算法,并且与RL-IBD算法相比,AccRLTV-IBD收敛速度更快,复原效果更好。     

复杂背景红外湍流退化图像复原算法研究

针对大气湍流复杂背景红外退化图像的复原问题,构造了各向异性权重差分项,在此基础上将基于二阶差分的2范数极小作为空间相关性约束应用在复杂背景湍流退化图像相邻两帧点扩展函数的优化求解过程中,提出了针对复杂背景的湍流退化图像复原算法。在微机上进行了一系列复原和方法对比实验,实验结果表明本文方法有效,效果较好。     

空间变化离焦模糊红外图像快速复原算法

为了提升空间变化离焦模糊红外图像的图像质量,提出了一种基于图像质量评价的快速复原算法.本文提出的方法首先对模糊图像采用不同点扩散函数对应的截断约束最小二乘法算法进行复原而获得多幅复原图像,并对复原图像进行去振铃;然后对复原图像中每个像素为中心的区域进行图像质量评价,将采用不同参数复原的图像以图像质量评价的结果进行组合以...     

用于矿井电力系统的红外图像增强方法研究

随着我国煤矿事业的高速发展和煤矿电力系统的日趋复杂, 矿井电力系统故障的定位与预测变得更加困难,因此如何实现对矿井电力系统故 障的智能诊断显得尤为重要。大多数矿井电力系统故障都与温度有着重要关系,具 体体现在温度与其红外图像灰度值之间的非线性映射关系。针对矿井电力系统红外图像 的对比度较差且细节不够明显的特点,提出了一种基于非采样Contourlet变换(Nonsubsampled Contourlet Transform, NSCT) 的红外图像增强算法,并在算法模型中构造了一个非线性匹配函数。该函数能够对红外图像 的边缘进行一定的增强处理,并且能够抑制噪声的干扰。实验结果表明,本文方 法可以对矿井电力系统的过热故障进行智能诊断与定位,并可为用户提供复选解决方案。     

基于图像合成的红外点目标图像生成方法研究

本文提出了一种红外图像仿真方法.首先对目标在探测波段内的辐射强度的组成和光谱分布特点进行了分析,并对目标的辐射强度、光谱分布和运动等特征量进行了模拟.然后根据大气和成像系统的调制传递函数建立了相应的大气效应模型和成像系统效应模型.最后根据红外成像原理并结合探测器参数,将目标的仿真模型与实拍的背景红外图像通过图像合成算法进行融合,从而实现了目标与场景的快速生成.该方法通过理论数据和实验数据的结合,提高了场景的可靠性,对于测试和评价红外搜索跟踪系统具有一定的参考价值.     

一种基于图像融合的红外图像预处理算法

在使用传统的滤波去噪方法对红外图像进行预处理时,会在削弱噪声信息的同时模糊了图像中目标和背景的边缘成分,不利于对图像信息进一步处理。针对该问题,提出基于图像融合的红外图像预处理方法,通过对同一幅退化降质的红外图像分别实施改进的中值滤波算法和改进的Sobel算子边缘提取算法,进行去噪处理和边缘提取,最后利用图像融合算法,将不同算法处理的结果图像加以合并,形成融合后图像。实验结果表明,所提出的基于图像融合的预处理方法能够滤除红外图像中大部分噪声,且很好地保留了目标和背景的细节特征,而且运算简单,便于硬件实时计算,有利于后续的目标检测与识别处理。     

医学红外图像快速拼接方法研究

临床常用的红外影像设备仅能提供视野受局限的图像,因此需要通过图像拼接才能合成一幅完整的图像。本文提出了基于网格的拼接技术,采用由粗到细的配准过程,找到最佳匹配点。运用渐进渐出的方法来消除拼接缝隙,能够自动完成图像的拼接处理。实验证明,该方法配准速度快,融合效果好,能达到无缝拼接的效果。     

基于Zernike矩的低信噪比红外目标检测方法

低信噪比红外图像普遍存在目标一背景间对比度较差、目标边缘模糊和噪声较大等特点,采用常规模板匹配、Hu矩方法难以取得理想检测效果.针对低信噪比红外目标图像,分析了Zemike矩的基本原理和计算方法,提出了基于Zemike正交矩的低信噪比红外目标检测方法,并比较了模板匹配、Hu矩、Zemike矩方法的目标识别效果.理论分析与实验验证了所提方法的有效性.     

GF-4大气校正并行算法研究

高分四号(GF-4)是我国第一颗高分辨率对地静止卫星,地表反射率产品对于评估生态环境与减灾防灾具有重要价值.GF-4大气校正算法对地表反射率进行估计,迭代计算观测与计算表观反射率残差最小值得到气溶胶光学厚度,并构建6SV查找表对地表反射率结果进行计算.在精度验证基础上,考虑产品生产的高效率需求,对计算复杂度高的步骤基于...     

红外与可见光图像多特征自适应融合方法

由于成像机理不同,红外图像以像素分布表征典型目标,而可见光图像以边缘和梯度描述纹理细节,现有的融合方法不能依据源图像特征自适应变化,造成融合结果不能同时保留红外目标特征与可见光纹理细节。为此,本文提出红外与可见光图像多特征自适应融合方法。首先,构建了多尺度密集连接网络,可以有效聚合所有不同尺度不同层级的中间特征,利于增强特征提取和特征重构能力。其次,设计了多特征自适应损失函数,采用VGG-16网络提取源图像的多尺度特征,以像素强度和梯度为测量准则,以特征保留度计算特征权重系数。多特征自适应损失函数监督网络训练,可以均衡提取源图像各自的特征信息,从而获得更优的融合效果。公开数据集的实验结果表明,该方法在主、客观评价方面均优于其他典型方法。