[发明专利]一种简单镜头成像的多通道PSF标定方法

摘要

本发明公开了一种简单镜头成像的多通道PSF标定方法，涉及图像复原技术领域，包括：提取彩色模糊图像的R、G、B通道图像；利用盲卷积图像复原算法分别估计R、G、B通道图像对应的PSF；基于每个通道的PSF对每个通道图像做去模糊处理；对每个通道单独做色散校正；将处理之后的R、G、B通道图像进行融合得到最终的清晰复原图像。本方法不同于传统方法对三个通道使用同一个PSF，分通道估计的PSF更加准确，去模糊效果更好，同时有效解决了色散在传统去模糊过程进一步加剧的问题，很好地提高最终图像复原质量。

主权项

1.一种简单镜头成像的多通道PSF标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：提取原始模糊图像的R、G、B通道图像；步骤二：用盲卷积图像复原方法分别标定不同通道的PSF；其中采用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：arg max P(k,i|b)＝arg max P(b|i,k)P(i)P(k)其中，k表示简单镜头的PSF；i表示清晰图像；b表示由简单镜头直接得到的模糊图像；P(k,i|b)表示在模糊图像b已知的条件下，与模糊图像b对应的PSF和清晰图像分别为k和i的概率；P(b|i,k)表示如果已知PSF k和清晰图像对应的模糊图像为b的概率；P(i)表示对清晰图像已知的先验概率；P(k)表示PSF的先验概率；考虑到对数与乘积的转换关系以及对数函数的单调性，对上述公式左右两端分别去负对数：‑log P(k,i|b)＝‑log P(b|k,i)‑log P(i)‑log P(k)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；||▽(i)||_p1表示图像先验；||k||_p2表示PSF先验，λ₁|和λ₂分别表示图像先验和PSF先验在目标函数中的权重；步骤三：根据所标定的PSF分别对每个通道进行图像复原；基于步骤二中得到的PSF，分别利用非盲卷积图像复原算法对R、G、B通道图像进行去模糊处理，得到对应的去模糊图像；所采用的非盲卷积图像复原目标函数可以表述为：其中，k表示简单镜头的PSF；i表示清晰图像；b表示由简单镜头直接得到的模糊图像；表示数据拟合项；||▽i||₁表示图像先验，其中▽i表示图像的导数；λ表示PSF先验在目标函数中的权重；步骤四：对每个通道进行色散校正；步骤五：将处理后的R、G、B通道图像合并成最终复原图像。