[发明专利]一种单透镜成像的PSF快速标定方法

权利要求书

1.一种基于单透镜成像的PSF快速标定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：利用单透镜相机获取模糊图像；缩小单透镜相机的光圈至最小，获取清晰图像；

步骤二：将模糊图像和清晰图像划分为若干个大小相同的图像块，估计出所采用单透镜的空间变化的PSF；

步骤三：对N个同类型的单透镜重复步骤一和步骤二，得到一组PSF；

步骤四：对步骤三中得到的N个PSF值求取平均值，作为此类单透镜的PSF模板；

步骤五：对此类型新的单透镜，将步骤四中得到的PSF模板作为PSF校正过程的迭代初始值，则可以快速迭代以求得该单透镜的实际PSF。

2.根据权利要求1所述基于单透镜成像的PSF快速标定方法，其特征在于，所述步骤一中的模糊图像是在正常光圈大小下，由单透镜相机得到的模糊图像；当光圈缩至最小时，单透镜的像差忽略不计，以此图像作为清晰图像。

3.根据权利要求1或2所述基于单透镜成像的PSF快速标定方法，其特征在于，所述步骤二中估计所采用单透镜的空间变化的PSF的具体方法为：假设图像块J为模糊图像中某个图像块，图像块I为清晰图像中对应的图像块，图像块J对应的最佳PSF用B_opt表示，求解B_opt可以转化为下式所示的凸优化问题：

Bopt=minB||IB-sj||22+λ||▿B||1+μ||1TB-1||22---(1)]]>

其中，B表示迭代过程中的PSF，式中右边第一项是线性最小方差的数据融合项，标量是某个图像块上清晰图像与模糊图像像素值的比值，表示清晰图像和模糊图像之间的差异，x和y表示二维图像的横纵坐标；第二项表示待估计的PSF梯度的全变分先验（Total Variation,TV）；第三项表示能量约束项，所估计的PSF必须满足∑_x,yB(x,y)=1；

再采用一阶原始对偶优化方法求解式（1）中的凸优化问题，通过不断迭代得到最优的PSF；最初级尺度空间中PSF的迭代初始值为高斯模糊核或delta函数，上一尺度空间的优化结果作为当前尺度空间迭代过程的初始值。

4.根据权利要求1所述基于单透镜成像的PSF快速标定方法，其特征在于，所述步骤三中的同类型单透镜是指制作单透镜时，镜面大小、曲率的基本参数都相同的单透镜。