[发明专利]一种基于块最小像素先验的衍射图像复原方法

权利要求书

1.一种基于块最小像素先验的衍射图像复原方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：输入一张衍射光学系统成像的模糊的衍射图像；

步骤二：根据可见光衍射成像系统的退化模型建立模糊的衍射图像的目标函数模型；

步骤三：对模糊的衍射图像退化过程的模糊核进行初始化；

步骤四：计算输入的模糊的衍射图像的块最小像素先验，使用L0范数进行约束，并根据该先验计算掩膜；

步骤五：将步骤三的问题化为子问题，并使用输入衍射图像的梯度的辅助变量G以及根据先验知识与掩膜迭代更新模糊的衍射图像；

步骤六：根据迭代的模糊的衍射图像，初始化的模糊核迭代更新模糊核，最终求解模糊核与清晰图像，输出最终的清晰图像，大小与输入模糊的衍射图像一样。

2.按照权利要求1所述的一种基于块最小像素先验的衍射图像复原方法，其特征在于：步骤二的目标函数模型为：

其中，K＝η_intk-(1-η_int)δ(x,y)，η_int表示衍射系统的衍射效率，k表示衍射图像的模糊核，上述式子被p(x)所约束，p(x)是输入的模糊衍射图像的块最小像素先验的概率分布函数。在第一项中，I表示估计的清晰图像，B表示模糊图像，表示卷积运算，χ是可信度参数，该项使用L2范数进行约束，用来使得清晰图像与模糊核卷积后的值与模糊图像的损失最小；第二项是使用L2范数对模糊核进行约束，其中γ是正则化参数；第三项μ是正则化参数，表示图像梯度矩阵，该项使用L0范数进行约束，用来剔除图像的局部小梯度区域，而保留大梯度的区域。

3.按照权利要求1或2所述的一种基于块最小像素先验的衍射图像复原方法，其特征在于：模糊核指的是导致系统图像退化的函数，表现为一种二维矩阵；步骤三中的模糊核初始化过程为：按照输入所设置的模糊核大小m，创建一个值全为0的m*m矩阵，再将行位置为(m-1/2)和列位置为(m-1/2)的元素值设置为0.1。

4.按照权利要求1或2所述的一种基于块最小像素先验的衍射图像复原方法，其特征在于：块最小像素指的是将输入图像进行分块，在每块图片中找最小像素点，其计算方式如下：

其中，Ω_i表示第i块图像块，(x,y,c)表示任意一点图像的像素值。

5.按照权利要求1或2或4所述的一种基于块最小像素先验的衍射图像复原方法，其特征在于：步骤五中将目标函数分解成为的子问题如下：

式一：

式二：

其中，K＝η_intk+(1-η_int)δ(x,y)，G是输入模糊衍射的图像梯度的辅助变量，式一用来迭代求解清晰图像，式二用来迭代求解模糊核。