[发明专利]一种实时红外图像复原方法

权利要求书

1.一种实时红外图像复原方法，其特征在于：实时红外图像复原方法的实现系统包括：

靶标、刀口仪、光学系统、光阑、探测器的光敏面、驱动电路、计算机；其中，所述靶标、光学系统和探测器的光敏面同轴，且探测器的光敏面在光学系统的焦平面上；刀口仪沿垂直光学系统的光轴方向移动；

其中，所述靶标用于提供频率特性已知的场景，

所述刀口仪用于控制进入光学系统的光线数量和方向；

所述光学系统收集景物的辐射能量，并把景物的能量及其分布映射到焦平面上；

所述光阑用于控制成像光线的多少、方向；

所述探测器用于累积红外辐射产生电荷，并以电信号的形式输出；

所述配套电路用于接收计算机指令，控制探测器工作；转换探测器的信号，合成图像后传输给计算机；

所述计算机用于发送指令、接收、显示图像并计算退化函数；

所述方法包括以下步骤：

第一步，计算机控制驱动电路并接收所述靶标的采集图像；

第二步，根据所采集的图像计算退化函数；

第三步，根据退化函数计算逆滤波，进行图像复原。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二步中，根据所采集的图像计算退化函数包括：将靶标的图像、计算机采集到的图像分别进行傅里叶变换；然后根据(1)、(2)、(2’)式求得退化函数：

红外系统的成像过程可以用1)式表述：

g_(x,y)＝h_(x,y)*f_(x,y) (1)

其中，f_(x,y)为输入图像的数学表示，在本方法中为靶标；

g_(x,y)为输出图像的数学表示，在本方法中为计算机采集到的图像；

h_(x,y)为退化函数；

将(1)式转换成频域的表达式为：

G_(u,v)＝H_(u,v)F_(u,v) (2)

其中，F_(u,v)为f_(x,y)的傅里叶变换表达式；

G_(u,v)为g_(x,y)的傅里叶变换表达式；

H_(u,v)为退化函数h_(x,y)的傅里叶变换表达式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三步中，根据退化函数计算逆滤波，进行图像复原包括：

根据退化函数H_(u,v)进行逆滤波：

其中，为实际场景的傅里叶变换表达式；

为实际图像的傅里叶变换表达式；

其中，为实际场景的数学表示；

ft(·)表示傅里叶逆变换；

其中，为复原图像的数学表示；

lt(·)表示几何线性变换。

4.一种实时红外图像复原系统，其特征在于，所述实时红外图像复原系统包括：靶标、刀口仪、光学系统、光阑、探测器的光敏面、驱动电路、计算机；其中，所述靶标、光学系统和探测器的光敏面同轴，且探测器的光敏面在光学系统的焦平面上；刀口仪沿垂直光学系统的光轴方向移动；

其中，所述靶标用于提供频率特性已知的场景，

所述刀口仪用于控制进入光学系统的光线数量和方向；

所述光学系统收集景物的辐射能量，并把景物的能量及其分布映射到焦平面上；

所述光阑用于控制成像光线的多少、方向；

所述探测器用于累积红外辐射产生电荷，并以电信号压或电流的形式输出；

所述驱动电路用于接收计算机指令，控制探测器工作；转换探测器的信号，合成图像后传输给计算机；

所述计算机用于发送指令、接收、显示图像并计算退化函数；

其中，所述计算机控制驱动电路并接收采集图像；根据所采集的图像计算退化函数；根据退化函数计算逆滤波，进行图像复原。