[发明专利]基于自适应光学系统点扩散函数重建的图像盲卷积方法

权利要求书

1.基于自适应光学系统点扩散函数重建的图像盲卷积方法，其特征在于：包括

时钟电路：为望远镜系统提供时钟服务；

第一存储器：连接望远镜系统主镜面形测量信号传入接口，实时记录望远镜主镜面形状随时间变化的信号                                               ；

第二存储器：连接自适应光学系统波前探测器探测信号传入接口，实时记录波前探测器随时间变化的测量信号；

第三存储器：连接望远镜科学相机曝光信号传入接口，实时记录天文图像曝光时间；

第四存储器：连接望远镜系统的自适应光学系统控制信号连接接口，实时记录变形镜（变形镜是自适应光学系统的一部分）随时间变化的控制信号；

第五存储器：连接望远镜科学相机，用来记录曝光图像；

核心处理器：连接第一存储器、第二存储器、第三存储器、第四存储器、第五存储器和时钟电路；

核心处理器控制存储器进行信号的存取工作。

2.该图像盲卷积方法的运算步骤如下：

步骤一，根据科学需求，选择需要处理的图象的曝光时刻和曝光时长，从第一存储器中读取从，从第二存储器读取，从第四存储器读取，从第五存储器中读取，根据和计算出大气相干长度r₀和外尺度大小L₀随时间变化的序列，通过统计选择概率最大的相干长度和外尺度，计算出大气湍流的相干角度，从里选择包含感兴趣的目标大小为相干角度之内的原始图像作为初始的需要处理的图像；

步骤二，计算主镜影响的光学传递函数

，A为描述主镜的口径和拼接结构的光学传递函数，P根据主镜和副镜之间距离确定的光线自由传递函数，为副镜口径和副镜支架确定的副镜光学传递函数；

步骤三，计算自适应光学系统的矫正残差的光学传递函数，波前探测器测量残差光学传递函数，变形镜响应函数光学传递函数，变形镜响应函数是由变形镜物理结构决定，；

步骤四，利用MATLAB中的函数，把光学传递函数计算为系统点扩散函数，，为归一化函数，将点扩散函数总能量归一化；

步骤五，计算初始图像的整体梯度范数和，确定优化的参数的初始值=0.2；

步骤六，利用点扩散函数的初始值，可以通过维纳逆滤波得到经过该点扩散函数重建之后的图像；

步骤七，计算此时的评价函数值：

步骤八，根据评价函数值，随机地改变点扩散函数的初始值局部的大小（改变点扩散函数中高频部分的灰度值，以达到改变点扩散函数形状的效果），得到点扩散函数和利用此点扩散函数通过维纳逆滤波得到图像，计算此时的评价函数值：

；

步骤九，比较和的整体梯度范数和之差，若大于0.001，则改变优化参数的大小，若整体梯度范数和之差增加，则减小，否则增加，返回步骤八反复迭代，直到整体梯度范数和之差小于等于0.001。