[发明专利]在轨海洋暗弱目标光学图像增强方法

权利要求书

1.在轨海洋暗弱目标光学图像增强方法，其特征在于包括：

建立成像系统的数学模型，即得到探测器获取图像与算法恢复图像、大气介质透射图像之间的关系表达式；

对算法恢复图像约束最小，根据成像系统的数学模型得到大气介质透射图像；

将大气介质透射图像代入成像系统的数学模型中，得到优化后的算法恢复图像；

从优化后的算法恢复图像中提取相位信息和幅值信息，计算得到增强后的场景图中的相位信息；

建立的成像系统的数学模型如下：

I(x)＝(J(x)+B(x))×t(x)+A×(1-t(x))

其中：I(x)为探测器获取图像；J(x)为算法恢复图像；t(x)为大气介质透射图像；B(x)为海面背景图；A为海面上大气辐亮度信息。

2.根据权利要求1所述的在轨海洋暗弱目标光学图像增强方法，其特征在于：对算法恢复图像约束最小，根据成像系统的数学模型得到大气介质透射图像的具体方法如下：

令：

得到大气介质透射图像t(x)表达式如下：

其中：ρ为调整常数。

3.根据权利要求2所述的在轨海洋暗弱目标光学图像增强方法，其特征在于：设置th＝B(x)·5％,

B(x)＝sign(λ)(|B(x)|-th)，|B(x)|≥th

4.根据权利要求1～3之一所述的在轨海洋暗弱目标光学图像增强方法，其特征在于：将大气介质透射图像代入成像系统的数学模型中，得到优化后的算法恢复图像的表达式如下；

其中：J(x)'为优化后的算法恢复图像；t₀为大气介质透射图像初始值。

5.根据权利要求4所述的在轨海洋暗弱目标光学图像增强方法，其特征在于：大气介质透射图像初始值t₀的取值为：0.1t₀0.3。

6.根据权利要求4所述的在轨海洋暗弱目标光学图像增强方法，其特征在于：从优化后的算法恢复图像中提取相位信息和幅值信息，计算得到增强后的场景图中的相位信息的具体方法如下：

其中：P为增强后的场景图中的相位信息；φ_n(x)为提取的相位信息；A_n(x)为提取的幅值信息；为相位平均值；T为噪声估计；ξ为正定系数；w(x)为加权函数。

7.根据权利要求6所述的在轨海洋暗弱目标光学图像增强方法，其特征在于：所述加权函数w(x)表示为：

其中：C为截止值，r为调整因子，

S(x)的具体表达式如下：

其中：A_max(x)为点x处滤波器的最大响应幅值，N为滤波器尺度，ξ为正定系数。

8.根据权利要求6或7所述的在轨海洋暗弱目标光学图像增强方法，其特征在于：所述噪声估计T的取值为0～0.1。

9.根据权利要求7所述的在轨海洋暗弱目标光学图像增强方法，其特征在于：所述调整因子r的取值为0～1。