发明名称 一种新的基于卡尔曼滤波的点扩散函数估计方法
摘要 本发明为一种用于图像复原的基于Kalman模型的点扩散函数估计方法。本发明首先建立点扩散函数估计的对称全平面Kalman状态方程和观测方程;其次根据选择图像平稳区域,确定点扩散函数模型的观测矩阵;最后根据平稳区域进行Kalman迭代,估计出图像的点扩散函数。本发明有效改善了点扩散函数估计不准确和非自适应的缺点,可以根据图像自适应的估计点扩散函数,估计的点扩散函数数值更准确。为后续图像复原提供了更准确的点扩散函数。
申请公布号 CN102819830B 申请公布日期 2015.04.22
申请号 CN201210290287.7 申请日期 2012.08.15
申请人 北京交通大学 发明人 申艳;郝晓莉
分类号 G06T5/00(2006.01)I 主分类号 G06T5/00(2006.01)I
代理机构 北京正理专利代理有限公司 11257 代理人 张雪梅
主权项 一种新的基于卡尔曼滤波的点扩散函数估计方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:1)选择点扩散函数模糊后的图像平稳区域作为点扩散函数估计区域,所述点扩散函数估计区域为图像中的某个区域,该区域灰度变化不超过整个图像灰度最大值15%和方差不超过30的区域Θ;2)对模糊后的图像建立用于点扩散函数估计的Kalman状态方程和观测方程,该步骤包括201)建立Kalman状态方程p(k+1)=A(k+1,k)p(k)+ξ(k);其中,p(k)表示点扩散函数,A(k+1,k)表示状态转移矩阵,ξ(k)表示状态噪声;202)建立Kalman观测方程g(k)=G(p(k))+η(k),G(p(k))表示对p(k)的非线性运算;该方程是非线性方程,在一定条件下,可以近似为线性方程g(k)=C(k)p(k)+η(k),其中C(k)是观测矩阵;g(k)的观测的散焦图像,为已知量;η(k)是测量噪声;3)根据所述模糊后的图像、状态方程和观测方程,计算出图像的观测矩阵,该步骤包括301)将步骤1)确定的平稳区域设为Θ302)令Θ是表示步骤1)所确定的平稳区域,B(k)∈Θ,B(k)可以看作是Θ的一个样本;303)B(k)在Θ中取值,B(k)维数和p(k)维数相同,观测矩阵C(k)是B(k)中元素的组合,其选择规则根据卷积定理实现;4)对所述状态方程和观测方程中的参数进行初始化;5)根据步骤3估计的观测矩阵、状态方程和观测方程,进行Kalman迭代计算,得到引起图像模糊的点扩散函数PSF;6)对所述点扩散函数PSF数值进行调整。
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