基于改进正则算子的气动模糊图像复原研究

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1、第26卷第4期计算机应用研究Vo126No．42009年4月ApplicationResearchofComputersApr．2009基于改进正则算子的气动模糊图像复原研究水杨文霞。，蔡超，丁明跃，周成平(1．华中科技大学图像识别与人工智能研究所多谱段信息处理及其应用国防重点实验室，武汉430074；2．武汉理工大学理学院数学系，武汉430070)摘要：针对气动光学效应所产生的红外图像模糊和偏移问题，首先对电弧风洞得到的吹风红外实验图片，计算其中的像偏移，得出像偏移主要是在迎风方向这一结论。通过将气动

2、光学效应传递函数应用于吹风前图像，并将得到的图像与实验实测的模糊图像对比，验证了理论点扩散函数的正确性。最后，提出了一种改进的气动光学图像复原方法。该方法采取基于演化算法，将理论计算的点扩散函数作为基本正则算子参与演化，从而得到最佳正则算子和最佳图像复原参数。实验结果证明了该复原算法的有效性。关键词：图像复原；气动光学效应；风洞实验；正则算子；演化算法中图分类号：TP751文献标志码：A文章编号：1001．3695(2009)04—1584。04Researchonrestorationofaero—o

3、pticdistortedinfraredimagesbasedonimprovedregularoperatorYANGWen-xia，CAIChao，DINGMing—yue，ZHOUCheng．ping(1．Multi—spectralImageInformationProcessingKeyLaboratoryofNationalDefense，InstituteofPaternRecognition＆An6％ialIntelligence．HuazhongUniversityofScience

4、&Technology，Wuhan430074，China；2．Dept．ofMathematics，SchoolofTechnology，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China)Abstract：Aero·opticeffectscauseblurring，vibration，deformationandspatialshiftingoftheobjectsintheimageobtainedbytheinfraredsensor．Thecontri

5、butionsofthispaperwereinthefollowingthreeaspects．First，calculatedspatialshiftingoftheobjectsfromtheexperimentalimagesandobtainedthemaximumoffsetangle，whichshowedthattheshiftingWaSinthesame．directionofthewind．Second，validatedcorrectnessofthetheoreticalpoi

6、ntspectrumfunction(PSF)derivedintheformerre—searchtorepresenttheaero—opticeffects．Furthermore，appliedthePSFtotheoriginalimage，andcomparedtherestoredim-agewiththeblurredimageacquiredintheexperiment．Finally，developedanimprovedalgorithmforrestorationofthein

7、fraredimagedistortedbytheaero—opticeffects．Specifically，employedevolutionaryprogramming(EP)tosolvethisadaptiveregular-izationproblembytakingthePSFasabasicregularizationoperator，andbyconstructinganoptimizationmodelwhichmini—mizedthemeansquaresresidueofthe

8、regularizedsolution，fromwhichdeterminedtheregularizationparameters．Experimentsdemonstratethefeasibilityoftheproposedmethod．Keywords：imagerestoration；aero—opticeffects；windchannelexperiment；regularizationoperator；evolutiona