《超高分辨混合計算成像理論和技術研究》是依託北京理工大學，由李相民擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超高分辨混合計算成像理論和技術研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：李相民
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對現有超分辨重建理論和技術的局限性，根據光電系統中線性不變性與非線性不變性之間特性匹配和探測器的採樣機理與像元孔徑效應對空間解析度的影響，以探測器為中心，融合光學成像、光電學和光電信號處理等學科相關的基礎理論，研究超高分辨混合計算成像理論和技術。主要研究探測器的絕對截止頻率對成像系統空間解析度的具體影響，建立相應的探測器傳遞函式的混合計算成像數學物理模型。深入分析光學系統的線性不變性特徵和探測器採樣系統，研究實現混合計算成像系統線性不變性與非線性不變性特徵的最佳匹配方式；借鑑光通訊理論中的CDMA理論，對進入光學系統前的輸入信號頻譜進行位相編碼，研究焦平面編碼混合計算成像的超分辨重建理論和方法；構建超高分辨混合計算成像理論和技術發仿真系統。該項目的完成必將為我國超高解析度光電成像的研究做出前瞻性的探索，也為我國研製具有自主智慧財產權的高分辨成像探測器提供一定的理論和技術儲備。
結題摘要
1、針對光學成像系統中由於運動造成模糊的問題，採用計算成像處理技術，計算由於運動模糊參數產生的誤差，分析誤差產生的原因；結合真實世界的光學系統同時存在離焦模糊和運動模糊二者交叉的混合模糊，提出了一種基於倒譜分析參數估計的混合模糊圖像全變分復原方法。通過圖像倒譜特徵分析估計出混合模糊參數，全變分圖像復原算法則保證了即使在模糊參數存在估計誤差的情況下也能獲得較好的復原效果。 2、針對傳統光學成像系統的複雜模糊情況，提出了一種基於圖像先驗約束的單幅模糊圖像全變分復原方法。該方法創新性地建立來自圖像梯度分布超拉普拉斯全局約束、圖像梯度保真局部約束以及模糊核機率分布約束的圖像復原模型，採用交替疊代的模糊核估計和圖像復原策略，汲取全變分圖像復原能夠保護圖像邊緣的優點，旨在抑制不可避免的模糊核估計誤差所導致的振鈴效應，同時保留更多的細節。 3、針對傳統超分辨圖像復原算法疊代次數並消耗大量運算時間難題，提出一種圖像梯度倒譜分析的單幅模糊圖像復原方法。根據梯度倒譜中PSF的再現信息確定其尺寸，避免交替疊代算法中估計PSF尺寸的缺陷，採用相位恢復算法實現PSF估計，提高了估計效率；利用全變分正則化的交替方向圖像復原算法實現快速圖像去卷積復原，大為提高了運算效率，獲得了較好的視覺效果，符合圖像超分辨復原問題的實際工程需求。
