[发明专利]基于短曝光斑点图统计特性的幸运成像选帧方法

摘要

本发明涉及一种基于短曝光斑点图统计特性的Lucky Imaging选帧方法，该方法通过快速读出的CCD或CMOS相机获取大量短曝光斑点图，利用瞬时短曝光斑点图的频谱与平均短曝光像的频谱比值来消除目标信息对选帧像质评价的影响，通过对频谱比值的模和相位进行统计，最终得到Lucky Imaging像质评价函数，然后对ImageQ进行排序，ImageQ最大值对应的图像即为幸运图像。与传统的选帧方法相比，本发明将与目标有关的量从像质评价函数中消除，只包含与大气湍流参数有关的量，因此能够更准确地反映出大气湍流引起的像质变化，通过本发明方法可以为后续的图像重建提供更多可靠的高频信息，有利于提高图像重建效果。

主权项

1.基于短曝光斑点图统计特性的Lucky Imaging选帧方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1），在观测目标无变化的时间段内，通过CCD或CMOS相机获取观测目标的短曝光斑点图；所述的短曝光斑点图数量≥100；步骤（2），对步骤（1）获取的短曝光斑点图进行预处理以消除的呆象元、图像上的污点和响应不均匀性；步骤（3），对经步骤（2）预处理后的短曝光斑点图进行相关位移叠加获得平均短曝光像；步骤（4），根据步骤（2）预处理后的短曝光斑点图和步骤（3）得到的平均短曝光像，通过式（5）计算频谱比值，为平均综合光学传递函数；步骤（5），根据步骤（4）计算得到的频谱比值，通过式（6）~（8）计算Lucky Imaging像质评价函数ImageQ；然后按从大到小的顺序对进行排序，ImageQ的最大值对应的图像即为像质相对最好的“幸运”图像（lucky images）；             式（6）；      式（7）；           式（8）；其中，abs（…）表示取模操作，angle（…）表示取相位操作；式（7）是极坐标下的积分表示形式，代表径向积分区域，代表积分频率环的内径，代表积分频率环的外径；式（8）中的表示Frobenius范数或范数，其定义为。