[发明专利]一种人眼视网膜机理的超分辨率图像获取方法及系统

权利要求书

1.一种人眼视网膜机理的超分辨率图像获取方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：根据输入的超分辨率倍率k，获取低分辨率图像；

根据实际要求输入超分辨率倍率k，控制模块根据输入的超分辨率倍率值严格控制液体透镜电流值的变化，从而改变液体透镜的焦距，使得目标能够在景深范围内呈现清晰图像的同时获得视场大小变化的低分辨率图像；视场大小变化得到的低分辨率图像在笛卡尔坐标中显示为采样点径向方向变化，在对数极坐标中显示为竖直方向变化，获得具有竖直亚像素位移的低分辨率对数极坐标图像；控制模块根据输入的超分辨率倍率值精密的控制伺服电机运动，使得仿人眼传感器发生细小的旋转；仿人眼传感器的旋转得到的低分辨率图像在笛卡尔坐标中显示为采样点环向变化，在对数极坐标中显示为水平方向变化，即获得具有水平亚像素位移的低分辨率对数极坐标图像；通过竖直亚像素位移和水平亚像素位移的组合变换，获取低分辨率图像；

步骤二：对步骤一获取的低分辨率图像进行配准和超分辨率重建；

利用基于特征点的尺度不变特征转换(Scale-invariant feature transform，SIFT)算子对感兴趣点进行识别，识别之后实现低分辨率图像配准，然后利用投影变换矩阵将子图像投影到参考图像空间，组成散射点云，通过插值的方法实现对低分辨率图像的超分辨率重建，得到超分辨率图像。

2.如权利要求1所述的一种人眼视网膜机理的超分辨率图像获取方法，其特征在于：步骤一具体实现方法为：

根据输入的超分辨率倍率k，控制模块严格控制液体透镜电流值的变化和伺服电机的运动，液体透镜电流值不变，伺服电机控制仿人眼传感器旋转使得对数极坐标中所有像素依次水平方向变化n/k个像素，其中n依次取0,1,2,...,k-1，仿人眼传感器依次旋转变化k次，仿人眼传感器每次旋转对数极坐标中所有像素水平方向变化1/k个像素，仿人眼传感器每次旋转后对图片进行采集，共采集k次低分辨率图像；液体透镜电流值变化使得对数极坐标中所有像素竖直方向变化1/k个像素，伺服电机控制仿人眼传感器旋转使得对数极坐标中所有像素依次水平方向变化n/k个像素，其中n依次取0,1,2,...,k-1，仿人眼传感器依次旋转变化k次，仿人眼传感器每次旋转对数极坐标中所有像素水平方向变化1/k个像素，仿人眼传感器每次旋转后对图片进行采集，共采集k次低分辨率图像；以此类推，液体透镜电流值变化使得对数极坐标中所有像素竖直方向变化n/k个像素，伺服电机控制仿人眼传感器旋转使得对数极坐标中所有像素依次水平方向变化n/k个像素，其中n依次取0,1,2,...,k-1，仿人眼传感器依次旋转变化k次，仿人眼传感器每次旋转对数极坐标中所有像素水平方向变化1/k个像素，仿人眼传感器每次旋转后对图片进行采集，共采集k次低分辨率图像；直到调整液体透镜电流值的变化使得对数极坐标中所有像素竖直方向变化k-1/k个像素时，共获得k*k个具有水平和竖直亚像素位移变换的低分辨率对数极坐标图像，即通过竖直亚像素位移和水平亚像素位移的组合变换，获取低分辨率图像。

3.用于实现如权利要求1或2所述一种人眼视网膜机理的超分辨率图像获取方法的一种人眼视网膜机理的超分辨率图像获取系统，其特征在于：包括液体透镜、仿人眼传感器、伺服电机、控制模块和图像处理模块；液体透镜用于调整系统的焦距，使目标在景深范围内呈现清晰像的同时获得视场大小变化的图像；仿人眼传感器用于获取中间高分辨率边缘低分辨率的空间非均匀采样的低分辨率图像；伺服电机用于控制仿人眼传感器的旋转，由于人眼视网膜的旋转不变性，从而能够获得具有水平亚像素位移的低分辨率图像；控制模块用于系统的总体控制，根据输入的超分辨倍率控制液体透镜焦距的变化和伺服电机的旋转，低分辨率图片全部获取后控制图像处理模块开始工作；图像处理模块用于将低分辨率图片在人眼视网膜采样的对数极坐标下进行超分辨率重建，获得超分辨率图像。