[发明专利]一种基于对称性的单透镜计算成像PSF快速标定方法

摘要

本发明公开了一种基于对称性的单透镜计算成像PSF快速标定方法。在计算单透镜空间变化的PSF时，需要将图像分成若干相同大小的图像块，并依次估计每个图像块对应的PSF。现有的方法在估计每个图像块对应的PSF时，都要从初始的简单模糊核逐步迭代得到最终理想的模糊核，整个过程耗费时间长，不便投入实际应用。本方法充分利用单透镜PSF的空间对称性特点，将已估计出的图像块PSF作为与其对称的图像块PSF估计的初始值，以此减少估计PSF所需的迭代过程，从而减少PSF估计的整体时间。本方法操作简单，能有效提高单透镜PSF的估计速度，在图像处理和相机设计领域都具有非常重要的意义。

主权项

一种基于对称性的单透镜计算成像PSF快速标定方法，其特征在于包括以下步骤：S1：利用单透镜相机获取模糊图像；S2：将单透镜计算成像中的PSF标定问题转换为盲卷积图像复原问题，即通过盲卷积图像复原算法求出单透镜的模糊核，具体步骤如下：S21：为估计出模糊图像空间变化的模糊核，将模糊图像分成若干个小块图像；估计出左上角区域内每个小块图像对应的模糊核，估计每个小块图像的模糊核所用的算法为基于最大后验概率MAP的盲卷积图像复原算法，在最大后验概率模型下，盲卷积图像复原问题的统计学模型可以表述为：argmaxP(K,I|B)＝argmaxP(B|I,K)P(I)P(K)      (1)其中，K表示单透镜的模糊核，又称点扩散函数PSF；I表示清晰图像；B表示由单透镜成像系统直接得到的模糊图像；P(K,I|B)表示在模糊图像B已知条件下，与模糊图像B对应的模糊核和清晰图像分别为K和I的概率；P(B|I,K)表示如果已知模糊核K和清晰图像I，对应的模糊图像为B的概率；P(I)表示对原始清晰图像已知的先验概率；P(K)表示模糊核的先验概率；S22：充分利用单透镜模糊核的空间对称性，利用步骤S21中的盲卷积图像复原算法，首先求出左上角区域内每个图像块对应的模糊核，求右上角区域内与之对称的图像块的模糊核时将已求出的左上角模糊核左右翻转180°作为待求图像块的模糊核迭代优化初始值；求左下角区域内与之对称的图像块的模糊核时，将已求出的左上角模糊核上下翻转180°，作为待求图像块的模糊核迭代优化初始值；求右下角区域内与之对称的图像块的模糊核时，将已求出的左上角模糊核先左右翻转180°，再上下翻转180°，作为待求图像块的模糊核迭代优化初始值。