[发明专利]一种基于Stokes偏振图像相关性的偏振图像去噪方法

摘要

本发明公开了一种基于Stokes偏振图像相关性的偏振图像去噪方法，该方法包括以下步骤：步骤1、获得至少5幅测量的图像；步骤2、通过前四幅图像合成第五幅图像步骤3、利用极大似然法，计算得到更接近真实值的第五幅图像当噪声为高斯分布时，计算得到第五幅图像中任意一个像素点的灰度值为对于噪声分布接近于高斯分布的情形，利用上述结果进行去噪。本发明不受图像本身细节、色彩等因素的影响，适用范围更广；通过偏振成像的多次测量的物理方法，切实提取到更多图像信息实现去噪。

主权项

一种基于Stokes偏振图像相关性的偏振图像去噪方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤(1)、获得至少5幅用于测量的图像；根据偏振成像理论可知，成像系统采集到的前四幅图像表示为：I=I1I2I3I4=121T11T21T311T12T22T321T13T23T331T14T24T34S0S1S2S3=W·S]]>其中，I为四次测量的光强组成的向量，其元素I1、I2、I3、I4分别表示每次测量得到的光强图像，S＝(S0,S1,S2,S3)T为目标反射光的stokes矢量，为偏振分析器的测量矩阵，其中第i行向量表示第i次测量时PSA的测量向量，测量向量满足Ii＝Ti·S；调整PSA状态，进行第五次图像采集，得到图像为：I5=121T15T25T35S0S1S2S3=T5·S]]>步骤(2)、利用前四幅图像，可以得到入射光场的完整stokes矢量，根据偏振图像之间的关系，计算得到第五幅图像：I5cal=T5·W-1·I=H5·I]]>H5＝T5·W‑1其中，表示利用前四次采集得到的图像和第五次采集图像时的PSA状态计算得到的第五次测量图像，T5为第五次测量时PSA的测量向量，W‑1为测量矩阵W的逆矩阵，I为前四次采集到图像组成的向量；I5和的期望值均为第五幅图像的真实值I5的方差为系统噪声方差σ2，的方差为σcal2＝|H5|2σ2，其中|H5|表示向量H5的模；步骤(3)、利用极大似然法，计算得到更接近真实值的第五幅图像，即本方法得到的优化图像当噪声为高斯分布时，计算得到第五幅图像中任意一个像素点的灰度值为优化后图像所有像素点的方差减小，优化图像的方差为对于噪声分布接近于高斯分布的情形，利用上述结果进行去噪。