[发明专利]基于棋盘格图像对单透镜计算成像的PSF估计方法

摘要

本发明提供一种基于棋盘格图像对单透镜计算成像的PSF估计方法，首先用单透镜在正常光圈下拍摄棋盘格标定板，然后用单透镜在极小光圈下拍摄棋盘格标定板，基于所得到的模糊与清晰的棋盘格图像对，将单透镜的模糊核标定问题转换为非盲卷积图像复原，并采用优化算法求解该非盲卷积图像复原问题的目标函数，从而得到单透镜的PSF。本方法在现有的单透镜计算成像算法的基础上，借助棋盘格标定板，标定过程简单，实际操作性强，而且增加了所估计PSF的精度，在保证图像质量的同时大大降低镜头成本，减小了镜头的体积与重量，在图像处理和相机设计领域具有重要的意义。

主权项

一种基于棋盘格图像对单透镜计算成像的PSF估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：采用单透镜成像系统在正常光圈下拍摄棋盘格图像，得到模糊棋盘格图像；步骤二：采用所述单透镜成像系统在最小光圈下拍摄所述棋盘格图像，得到清晰棋盘格图像；步骤三：将所述模糊棋盘格图像和所述清晰棋盘格图像作为输入值，构造该非盲卷积图像复原目标函数，所述非盲卷积图像复原目标函数为：Kopt=argminK||B-K*I||22+λ1||▿K||1+λ2||1TK-1||22---(1)]]>其中，K表示单透镜的模糊核，又称点扩散函数PSF；I表示清晰图像；B表示由单透镜成像系统直接得到的模糊图像；表示数据拟合项；表示模糊核先验，其中表示模糊核的导数；表示能量限制项，满足∑x,yK(x,y)＝1，其中(x,y)表示模糊核的坐标；λ1和λ2分别表示模糊核先验与能量限制项的在目标函数中的权重；步骤四：采用EM优化算法求解所述非盲卷积图像复原的目标函数，得到所用单透镜的PSF估值。