[发明专利]单光子计数成像的图像传感器图像还原方法

权利要求书

1.一种单光子计数成像的图像传感器图像还原方法，其特征是，步骤如下：首先对光强上采样，然后用低通滤波器对输出进行滤波，然后模拟过采样信号s_m根据分布产生一系列泊松随机变量，即随机产生的光子数y_m，且P[y_m]为光子数y_m的概率，将具有泊松分布特性的光子数y_m以量化阈值q为标准二值化为0/1比特流输出为b_m,t，图像重建的目标是从二进制比特流b_m,t中恢复出原始光强值；阈值更新方法为：定义1-γ_q(c)＝S_n/KT为比特密度，其中K为空间过采样因子，T为时间过采样因子，S_n为KT个二进制数中1的个数，当比特密度γ_q(c)接近于0.5时，获得最佳q^*，确定q的过程实际是扫描像素，并更新阈值直到比特密度达到0.5；

使用MLE框架实现图像恢复问题：

其中为恢复的光强值，且每个为独立同分布，B_m,t为空间上第m个点时间上第t个点的一位测量b_m,t的随机变量，P[B_m,t＝1]为B_m＝1的概率，P[B_m,t＝0]为B_m＝0的概率，

引入伽玛函数ψ_q，得到包含的结果

其中S_n为KT个二进制数中1的个数，L＝KT，α为增益因子；

允许多个像素块共享一个共同的阈值，每块通过牺牲一定帧数，应用阈值更新方案求得的最佳阈值q^*进行图像还原。

2.如权利要求1所述的单光子计数成像的图像传感器图像还原方法，其特征是，阈值更新具体方法如下：从初始阈值q_A和q_B开始，检查比特密度是否满足1-γ_qA0.5和1-γ_qB0.5，如果是这种情况，则找到一个中点q_M＝(q_A+q_B)/2，并检查1-γ_qM是大于还是小于0.5，如果1-γ_qM0.5，用q_M代替q_A，否则用q_M代替q_B，重复该过程直至1-γ_qM足够接近0.5。