[发明专利]湍流图像复原方法、装置、终端设备及计算机可读介质

权利要求书

1.一种湍流图像复原方法，其特征在于，包括：

获取当前待处理湍流图像f_k；

将所述当前待处理湍流图像划分为N_X乘N_Y个一级子区域，将画面复杂度高的一级子区域划分为m乘n个二级子区域，并选择所述一级子区域和二级子区域内特征最明显的点作为配准点；其中，所述画面复杂度高的一级子区域的梯度大于阈值；

将所述当前待处理湍流图像f_k的前N帧原始图像f_k-1—f_k-N进行平均，得到参考图像，并根据光流法计算各所述配准点的运动矢量；

对所述运动矢量进行非均匀B样条插值，并根据插值后的运动矢量变换当前待处理湍流图像f_k中每个像素的位置，得到相对于参考图像的相对坐标；

将所述相对坐标进行基于亚像素插值的运动补偿，得到当前待处理湍流图像f_k的配准图像reg_k，并将所述配准图像与场景图像进行叠加融合，得到融合图像；所述场景图像为所述当前待处理湍流图像f_k的配准图像reg_k的前N帧配准图像reg_k-1，...，reg_k-N的平均值；

对所述融合图像进行空域滤波处理、直方图均衡处理和边缘增强处理，得到所述当前待处理湍流图像f_k的复原图像；

其中，所述的配准点的选择，包括：

将所述当前待处理湍流图像f_k划分为N_X乘N_Y个一级子区域；

计算各所述一级子区域的梯度值；

将梯度值大于阈值的一级子区域划分为m乘n个二级子区域；

将所述一级子区域和二级子区域中窗口灰度变化值大于阈值的点确定为角点，并选择特征分数最高的角点作为配准点。

2.根据权利要求1所述的湍流图像复原方法，其特征在于，

所述计算各所述一级子区域的梯度值为：

其中，G为梯度值，W、H为图像的宽和高，i,j为图像坐标，p_i,j为图像对应坐标的灰度值；

所述窗口灰度变化值的计算公式为：

其中,E(u,v)为窗口灰度变化值，w(x,y)是窗口权重函数，I_x、I_y为x和y方向灰度值的导数，[u,v]为平移向量；

R＝det(M)-k(trace(M))²；

其中,R为特征分数，det(M)为方阵函数，trace(M)为迹运算，k为常数。

3.根据权利要求1所述的湍流图像复原方法，其特征在于，所述对所述运动矢量进行非均匀B样条插值，并根据插值后的运动矢量变换当前待处理湍流图像f_k中每个像素的位置，得到相对于参考图像的相对坐标，包括：

对所述运动矢量进行非均匀B样条插值，B样条插值函数mv(x,y)为：

其中，为当前插值点的临近网络控制点的运动矢量，表示取整运算，δ_x为网络控制点与当前待插值点在x方向上的间隔，δ_y为网络控制点与当前待插值点在y方向上的间隔；B_l、B_m分别表示B样条的第l、第m个基函数；其中，所述网络控制点为所述配准点，B样条的第0—第3个基函数B₀—B₃分别为：

根据插值后的运动矢量将当前待处理湍流图像f_k中每个像素的位置变换到所述参考图像中的相应的像素的位置，得到当前待处理湍流图像f_k相对于所述参考图像的相对坐标；其中，所述当前待处理湍流图像f_k中每个像素的位置坐标与变换到的所述参考图像中的相应的像素的位置坐标最相似。