[发明专利]基于适应度函数的相机编码曝光最优码字序列搜索方法

摘要

基于适应度函数的相机编码曝光最优码字序列搜索方法，利用遗传算法进行全局搜索，同时引入模拟退火算法进行局部最优解搜索；构建适应度函数H；设定算法的初始化参数，包括初始种群大小、个体数量、交叉概率、变异概率、迭代次数阈值、模拟退火算法初始温度、稳定温度、退火比率Ratio以及适应度函数阈值；当适应度函数H满足阈值条件或迭代次数i达到设定的迭代次数阈值时，则全局搜索结束，最终得到的解作为编码曝光最优码字序列。

主权项

1.用于搜索相机曝光最优码字序列的适应度函数构建方法，其特征在于，包括：(1)对于编码曝光成像拍摄方式，定义曝光快门码字序列：式中，Si(i＝1，2，...，n)为二进制码字序列数值，n表示码字序列长度，Si＝1表示相机快门开启，Si＝0表示相机快门关闭；所述码字序列表达式中“1”的个数为r，“0”的个数为t，有n＝r+t；(2)对所述曝光快门码字序列进行离散傅里叶变化操作，计算第一评价准则因子C1：C1＝min(|F(S)|)其中，F(·)表示离散傅里叶变换操作，min(·)表示计算最小值操作；第一评价准则因子C1表示码字序列点扩散函数幅值的最小值；(3)计算第二评价准则因子C2：其中，var(·)表示计算方差操作；第二评价准则因子C2表示码字序列自相关程度，表示码字序列点扩展函数的幅值变化剧烈程度；(4)计算在编码曝光成像拍摄方式下的第三评价准则因子C3：其中，表示相机单位曝光时间内获取图像的平均强度；T表示曝光时间，T·r/n表示编码曝光模式下的实际曝光时间；表示解卷积噪声因子，A为编码曝光短曝光模式下的单位矩阵，为一维的循环矩阵；表示相机成像过程中的信号非相关项噪声成分，为固定值；C表示相机常数，C·T·r/n表示信号相关项噪声成分，随曝光时间增加而增加的；第三评价准则因子C3表示编码曝光模式采集的运动模糊图像信噪比；(5)计算第四评价准则因子C4：C4＝mean(|F(S)|/(S+1))第四评价准则因子C4表示获取图像的低频成分；(6)构建适应度函数H；其中，α1，α2，α3，α4依次表示第一评价因子C1、第二评价因子C2、第三评价因子C3、第四评价因子C4的权重系数。