[发明专利]基于剪切波域的交叉通道先验信息的色差校正方法

权利要求书

1.一种基于剪切波域的交叉通道先验信息的色差校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

A1、对光学成像系统进行波传播模型建模，所建模型包括红色通道的波传播模型、绿色通道的波传播模型和蓝色通道的波传播模型；并分别对红、绿、蓝三通道执行步骤A2～A4，以得到红、绿、蓝三通道的点扩散函数；

A2、使用相应通道的波传播模型仿真成像过程，并生成一个关于图像边缘信息和像差参数之间关系的查找表；

A3、获取光学成像系统采集的带色差的相应通道模糊图像，并提取该模糊图像的边缘信息，通过所述查找表寻找到对应的像差参数，作为像差参数估计值；

A4、使用所述像差参数估计值估计相应通道的点扩散函数；

A5、使用绿色通道的点扩散函数对绿色通道模糊图像进行反卷积，获得绿色通道清晰图像；

A6、使用剪切波变换分别提取绿色通道清晰图像的纹理信息、红色通道模糊图像的纹理信息和蓝色通道模糊图像的纹理信息；

A7、使用交叉通道先验，在分别对红色通道模糊图像和蓝色通道模糊图像进行反卷积时，使绿色通道清晰图像的纹理信息分别与红色通道模糊图像的纹理信息、蓝色通道模糊图像的纹理信息对齐。

2.如权利要求1所述的基于剪切波域的交叉通道先验信息的色差校正方法，其特征在于，步骤A1中所述光学成像系统包括主镜头和传感器，其中，所述主镜头由单片简单透镜构成。

3.如权利要求2所述的基于剪切波域的交叉通道先验信息的色差校正方法，其特征在于，所述简单透镜为球透镜或者菲涅尔透镜。

4.如权利要求1所述的基于剪切波域的交叉通道先验信息的色差校正方法，其特征在于，步骤A1中进行波传播模型建模时基于单片透镜进行等效简化，等效传播函数中包含失焦项、球差项和像差项。

5.如权利要求1所述的基于剪切波域的交叉通道先验信息的色差校正方法，其特征在于，步骤A6中使用剪切波变换，在频域分别对绿色通道清晰图像、红色通道模糊图像、蓝色通道模糊图像三者进行滤波，以分别提取三者的不同频率成分的分量；其中，中高频分量为纹理信息，低频分量为颜色信息。

6.如权利要求1所述的基于剪切波域的交叉通道先验信息的色差校正方法，其特征在于，步骤A5中使用绿色通道的点扩散函数对绿色通道模糊图像进行反卷积的模型为：

其中：

H_G为绿色通道点扩散函数的矩阵表达式；x_G为待求解的绿色通道清晰图像，y_G为带色差的绿色通道模糊图像；β₁为惩罚系数，0.01≤β₁≤10；表示傅里叶逆变换算子，用于对括号内进行傅里叶逆变换；为频域表示的针对绿色通道的剪切波滤波器，X_G为x_G的频域表示，j涵盖图像的所有频率分量。

7.如权利要求1所述的基于剪切波域的交叉通道先验信息的色差校正方法，其特征在于，步骤A7中对蓝色通道模糊图像或红色通道模糊图像进行反卷积的优化模型为：

其中：

H为蓝色通道或者红色通道的点扩散函数的矩阵表达式；x为待求解的蓝色通道或红色通道的清晰图像，x_G为绿色通道清晰图像，y为带色差的蓝色通道或红色通道模糊图像；β₁、β₂均为惩罚系数，取值均在0.01～10之间；表示傅里叶逆变换算子，用于对括号内进行傅里叶逆变换；均为频域表示的剪切波滤波器，下标i、j代表不同的频率分量，其中i表示中高频分量，j涵盖了所有频率分量；X为x的频域表示，X_G为x_G的频域表示；T_i(x_G)表示经过剪切波变换之后的绿色通道的中高频分量，T_i(x)表示经过剪切波变换之后的蓝色通道或红色通道的中高频分量。