[发明专利]成像系统和图像处理方法

权利要求书

1.一种成像系统，该成像系统包括：

第一传感器，该第一传感器获取第一模态的图像序列；

存储器，该存储器存储第一卷积存储器矩阵，其中，该第一卷积存储器矩阵的各个元素是所述第一模态的图像的卷积表示的系数矩阵的对应位置的元素的卷积函数，并且该存储器存储包括所述第一模态的图像的原子的第一字典矩阵；

处理器，该处理器将由所述第一传感器获取的场景的第一图像变换成所述第一字典矩阵和第一系数矩阵的卷积，利用所述第一系数矩阵的对应位置的非零元素的卷积函数来更新所述第一卷积存储器矩阵的元素，并且利用经更新的第一卷积存储器矩阵来更新所述第一字典矩阵；以及

第二传感器，该第二传感器获取第二模态的图像序列；

其中，所述存储器存储第二卷积存储器矩阵，其中，该第二卷积存储器矩阵的各个元素是所述第二模态下的卷积表示的系数矩阵的对应位置的元素的卷积函数；

其中，所述存储器存储包括所述第二模态的图像的原子的第二字典矩阵；

其中，所述处理器使用联合卷积稀疏编码来变换所述第一模态和所述第二模态下的对应图像，以生成表示所述第一模态下的所述第一图像的所述第一系数矩阵以及表示所述第二模态下的所述场景的第二图像的第二系数矩阵，

其中，所述处理器使用所述第一系数矩阵的对应元素利用卷积函数来更新所述第一卷积存储器矩阵，并且使用所述第二系数矩阵的对应元素利用卷积函数来更新所述第二卷积存储器矩阵；并且

其中，所述处理器基于所述第一卷积存储器矩阵来更新所述第一字典矩阵并基于所述第二卷积存储器矩阵来更新所述第二字典矩阵。

2.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述第一传感器获取所述第一模态的第二图像，并且其中，所述处理器将所述第二图像变换成经更新的第一字典矩阵与所述第一模态下的卷积表示的第二系数矩阵的卷积，其中，所述处理器利用所述第一模态下的卷积表示的所述第二系数矩阵的对应位置的非零元素的卷积函数来进一步更新所述第一卷积存储器矩阵的元素，并且其中，所述处理器使用经更新的第一卷积存储器矩阵来进一步更新所述经更新的第一字典矩阵。

3.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述处理器使用卷积稀疏编码来变换所述第一图像。

4.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述卷积函数包括从卷积和的选择。

5.根据权利要求4所述的成像系统，其中，所述卷积函数基于

6.根据权利要求1所述的成像系统，其中，响应于接收到所述第一图像和所述第二图像，所述处理器被配置用于：

使用所述第一系数矩阵和所述第一字典矩阵的卷积来确定所述第一模态下的第一输出图像；并且

使用所述第二系数矩阵和所述第二字典矩阵的卷积来确定所述第二模态下的第二输出图像。

7.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述处理器使用关于所述第一图像的结构的先验信息来变换所述第一图像。

8.根据权利要求7所述的成像系统，其中，关于所述第一图像的结构的所述先验信息包括所述第一图像中的值的总变差。

9.根据权利要求1所述的成像系统，其中，所述第一图像的分辨率不同于所述第二图像的分辨率。

10.根据权利要求9所述的成像系统，其中，所述第一传感器是强度相机，所述第一图像是强度图像，所述第二传感器是深度相机，并且所述第二图像是深度图像。