[发明专利]基于两帧静态图像拼合的匀速模糊图像构造方法与装置

摘要

基于两帧静态图像拼合的匀速模糊图像构造方法与装置属于一般的图像数据处理或产生领域中图像运动分析部分；该方法根据真实场景中目标、光学系统及图像传感器的参数，推导出真实情况下目标的模糊距离，并反推回像方，得到代用目标所处两个空间位置距离，通过对这两个空间位置的代用目标两次成像，并根据图像信息构造出匀速模糊图像；该装置中代用目标包括静止背景和运动目标两部分，并且运动目标能够在代用光学系统视场范围内垂直装置光轴方向做二维运动；该方法和装置能够用常温可见光目标等效代替高温目标，用低速运动配合两次成像等效代替高速运动，不仅使实验难度得到降低，实验安全性得到提高，而且容易获得多组实验数据，实验成本大幅降低。

主权项

1.基于两帧静态图像拼合的匀速模糊图像构造方法，其特征在于所述方法步骤如下：a、在真实场景中，根据目标的运动速度v₁，图像传感器的曝光时间t₁，以及光学系统的横向放大率β₁，得到目标像在图像传感器表面的运动距离：d＝v₁·t₁·β₁；b、在模拟场景中，根据代用光学系统的横向放大率β₂，利用第a步得到的目标像在图像传感器表面的运动距离d，得到代用目标在图像传感器曝光时间内的运动距离d₂＝d/β₂；c、在模拟场景中，保持代用目标静止状态，对代用目标成像，得到第一帧静态代用目标图像f₁(x，y)，第一帧静态代用目标图像中背景函数一表示为f₁₁(x，y)；代用目标函数一表示为f₁₂(x，y)；d、在模拟场景中，将代用目标沿垂直光轴方向移动，移动的距离为第b步得到的代用目标在图像传感器曝光时间内的运动距离d₂；e、在模拟场景中，保持代用目标静止状态，对代用目标成像，得到第二帧静态代用目标图像f₂(x，y)，第二帧静态代用目标图像中背景函数二表示为f₂₁(x，y)；代用目标函数二表示为f₂₂(x，y)；f、根据第c步得到的代用目标函数一f₁₂(x，y)和第e步得到的代用目标函数二f₂₂(x，y)，得到从第一帧静态代用目标图像f₁(x，y)到第二帧静态代用目标图像f₂(x，y)，代用目标像的移动距离为：其中：d_x为代用目标像沿图像传感器x轴方向的移动距离；d_y为代用目标像沿图像传感器y轴方向的移动距离；根据匀速直线运动动像传递函数得到代用目标退化函数一为：OTF1(fx,fy)=1te∫0teexp(-i2π(fxvx+fyvy)t)dt]]>=sinc(π(fxdx+fydy))exp(-iπ(fxdx+fydy))]]>g、根据第c步得到的第一帧静态代用目标图像f₁(x，y)中代用目标函数一f₁₂(x，y)和第f步得到的代用目标退化函数一OTF₁(f_x，f_y)，构建代用目标匀速模糊图像：f(x，y)＝f₁₂(x，y)*F^-1(OTF₁(f_x，f_y))＝F^-1(F(f₁₂(x，y))·OTF1(f_x，f_y))；h、将第c步得到的第一帧静态代用目标图像f₁(x，y)用第g步得到的代用目标匀速模糊图像f(x，y)替换，得到带背景的代用目标匀速模糊图像f^*(x，y)；或：将第e步得到的第二帧静态代用目标图像f₂(x，y)用第g步得到的代用目标匀速模糊图像f(x，y)替换，得到带背景的代用目标匀速模糊图像f^*(x，y)。