一种基于不同模糊核先验的简单透镜PSF均值融合方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107610064A(43)申请公布日2018.01.19(21)申请号201710854600.8(22)申请日2017.09.20(71)申请人长沙全度影像科技有限公司地址410205湖南省长沙市高新开发区尖山路39号中电软件园一期9栋厂房4层402房(72)发明人张智福余思洋陈捷(51)Int.Cl.G06T5/00(2006.01)H04N5/232(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于不同模糊核先验的简单透镜PSF均值融合方法(57)摘要本发明公开了一种基于不同模糊核先验的简单透镜PSF均值融合方法，涉及图像复原技术领域，包括：利用简单透镜相机获取模糊图像；将简单透镜PSF估计问题转换成盲卷积图像复原问题；采用N种不同的简单透镜模糊核先验估计出简单透镜的N个PSF；将这N个不同的PSF进行均值融合得到最终的PSF。本方法所估计的PSF能同时拥有不同模糊核先验所体现的特性，相对于单一模糊核先验所估计的PSF，融合之后的PSF更加准确，有利于简单透镜成像的后续处理。CN107610064ACN107610064A权利要求书1/2页1.一种基于不同模糊核先验的简单透镜PSF均值融合方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：用简单透镜拍摄获取模糊图像；步骤二：将简单透镜PSF估计问题转换成盲卷积图像复原问题，将简单透镜得到的模糊图像作为已知条件，并将其看作盲卷积图像复原问题，用盲卷积图像复原算法对模糊图像处理；步骤三：基于步骤二中的盲卷积图像复原算法，分别采用N种不同的现有模糊核先验，估计得到简单透镜的N个PSF，即K1,...,KN(N≥2)。步骤四：将步骤三中估计的N个PSF和进行均值融合，得到简单透镜最终的PSF。2.根据权利要求1所述的基于不同模糊核先验的简单透镜PSF均值融合方法，其特征在于，所述步骤一中的模糊图像通常指在静态下拍到的图像，不包括抖动模糊或运动模糊图像。3.根据权利要求1所述的基于不同模糊核先验的简单透镜PSF均值融合方法，其特征在于，所述步骤二中的盲卷积图像复原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表示简单透镜的模糊核，又称点扩散函数PSF；I表示清晰图像；B表示由简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。为计算方便，考虑到对数与乘积的转换关系以及对数函数的单调性，对式(1)左右两端分别取负对数：-logP(K,I|B)＝-logP(B|K,I)-logP(I)-logP(K)(2)则上述问题转化为能量最小化问题，左边的目标函数可以定义为：其中，表示数据拟合项；表示图像先验；||K||p2表示模糊核先验；λ1和λ2分别表示图像先验和模糊核先验的权重；P1和P2分别表示图像先验和模糊核先验的具体范数。4.根据权利要求1所述的基于不同模糊核先验的简单透镜PSF均值融合方法，其特征在于，所述步骤三中的现有模糊核先验是指适用于简单透镜特性的模糊核先验，不包括针对运动模糊或者抖动模糊的模糊核先验。简单透镜的模糊核特性包括但不限于高斯平滑性、稀疏性、旋转对称性。可根据模糊核的具体特性提出相应的先验。5.根据权利要求1所述的基于不同模糊核先验的简单透镜PSF均值融合方法，其特征在于，所述步骤四中均值融合的具体操作如下式所示：其中，K表示均值融合之后的最终PSF，(x,y)表示PSF的像素坐标，均值融合操作是逐像2CN107610064A权利要求书2/2页素进行的。3CN107610064A说明书1/4页一种基于不同模糊核先验的简单透镜PSF均值融合方法技术领域[0001]本发明涉及数字图像处理领域，特指一种基于不同模糊核先验的简单透镜PSF均值融合方法。背景技术[0002]近年来，随着计算摄影技术的发展，简单镜头结合后期图像复原算法正逐渐成为相机设计领域以及图像处理领域一个新的研究方向。简单镜头包含一个或几个镜片，由于在成像过程中球面镜片对不同波长光线的折射率不同，受镜头像差和色散的影响，由简单镜头直接拍摄的图像是模糊的，为得到清晰的复原图像，准确估计出简单透镜的模糊核是关键。简单透镜的模糊核又称点扩散函数(PointSpreadFunction)，PSF中包含简单镜头的像差等模糊信息。[0003]利用盲