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《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》 2011年
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航空成像去运动模糊技术研究

李刚  
【摘要】:航空成像过程中相机相对地面做高速运动,不可避免地造成目标场景影像在CCD像面上产生像移,导致航空成像运动模糊。为了提高航空成像分辨力,改善航空成像质量,需要对像移进行补偿。本文利用图像去运动模糊的方法对模糊的航空图像进行恢复,从而实现航空成像像移补偿。 论文首先通过介绍航空成像中的几种像移补偿技术引出课题的研究内容,对图像运动去模糊技术的研究过程进行介绍。由图像成像模型及物体运动模型得到图像运动模糊成像模型。本文的去模糊模型基于MAP架构,利用交替最小化方法同时对运动模糊核和原始图像进行迭代优化估计。 针对单幅图像去模糊问题,提出一种基于图像局部区域约束的去模糊方法。首先从模糊图像中选取一个局部区域,利用该局部区域以及运动模糊核的各种先验约束得到最小化能量函数,利用交替最小化方法求解最小化能量函数,估计出运动模糊核,并通过R-L反卷积算法恢复出整个原始图像。 运动模糊核可通过CCD曝光期间相机的运动路径来表示,而基于多帧图像去模糊的方法能够提供更多的信息,减少图像去模糊问题的不适定性。基于此,提出一种基于多帧图像的去运动模糊方法。利用一个高帧速低分辨率相机记录低帧速高分辨率成像相机曝光时间内的运动路径。通过多帧低分辨率图像的光流估计出模糊核初始值,然后将多帧低分辨率图像反投影和多帧模糊图像反卷积相结合,对运动模糊核和原始图像同时进行交替迭代优化,最终估计出原始图像。利用这种方法,能够比较准确的估计出运动模糊核,去模糊图像质量得到很大提高。 最后针对同时含有高斯噪声和椒盐噪声的运动模糊图像去模糊问题,在去模糊过程中利用自适应中值滤波检测出椒盐噪声噪点并将其排除,采用一个改进的基于变分的方法恢复出原始图像,有效地抑制图像中的椒盐噪声,改善图像恢复质量。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨利红;大视场航天相机遥感图像复原研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘明,匡海鹏,吴宏圣,刘钢,修吉宏,翟林培;像移补偿技术综述[J];电光与控制;2004年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前8条
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6 修吉宏;基于图像功率谱的航空图像质量判别技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
7 吴亚东;图像复原算法研究[D];电子科技大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 吴宏圣;TDICCD全景航空相机像移补偿研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
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5 杨彦;图像复原算法研究[D];四川大学;2004年
6 王永攀;单幅运动模糊图像恢复[D];浙江大学;2010年
7 付中梁;二维运动模糊图像的恢复[D];浙江大学;2010年
8 何琨;数字图像高斯噪声和脉冲噪声处理系统的研究与实现[D];电子科技大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 安源;许晖;金光;史磊;王军;宋志远;;动载体光电平台角振动隔振设计[J];半导体光电;2006年05期
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9 张智永;周晓尧;张连超;;稳定平台中通用陀螺数据采集处理系统[J];兵工自动化;2011年02期
10 宋勇,郝群,王涌天;电荷耦合器件积分时间对微型成像系统成像质量的影响[J];兵工学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 张军强;董得义;吴清文;颜昌翔;张新洁;;光学遥感器镜面面形误差及刚体位移处理方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
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6 蒋建国;安红新;齐美彬;;复杂背景下快速的目标检测方法[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
7 徐瑞;王睿;李怡;崔玉柱;;动态场景下基于Bayesian分类光流法的运动目标检测[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年
8 范赐恩;邓德祥;;航空相机像移模糊图像复原方法的研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
9 张旭明;熊有伦;尹周平;;噪声污染运动模糊图像点扩散函数估计[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
10 张楠;潘振宽;魏伟波;李媛媛;徐凯;;小位移变分光流计算的分裂方法[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陶秋香;PS InSAR关键技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 张帆;全景视觉图像质量优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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9 刘钦晓;波前编码成像系统解码算法理论研究及其应用[D];浙江大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 余波;惯性约束聚变的中子半影成像诊断系统和非线性重建方法研究[D];中国工程物理研究院;2010年
3 张聪炫;基于蚁群算法由直线光流场重建三维结构的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 袁猛;基于变分理论的光流计算技术研究[D];南昌航空大学;2010年
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10 李焕;基于视频的车辆测速系统研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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3 丁艺芳;基于小波变换和视觉系统的图像质量综合评价新算法[D];上海大学;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王昱;数字影像质量评价方法研究[D];解放军信息工程大学;2001年
2 袁军;航空摄影信息管理系统[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
3 胡彦;人类视觉系统及其在信息隐藏中的应用研究[D];福州大学;2003年
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6 吴宏圣;TDICCD全景航空相机像移补偿研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
7 张洪文;空间相机调焦技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
8 惠守文;长焦距斜视实时航空相机自动调焦技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
9 邵桂芳;基于视觉感知特征的图像融合技术及其质量评价方法的研究[D];重庆大学;2003年
10 徐鲁安;图象质量评价方法的研究与实现[D];浙江大学;2003年
【相似文献】
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4 赵成;李晓华;;基于调制传递函数(MTF)的LCDs运动模糊研究[J];电子器件;2007年01期
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8 胡庆武,李清泉;基于卡尔曼运动模型模糊图像恢复技术研究[J];武汉大学学报(信息科学版);2004年09期
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10 Kees Teunissen;Ingrid Heynderickx;宋丹丹;朱海娜;;液晶显示技术中的运动模糊的测量[J];现代显示;2007年07期
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4 毛冰晶;陈小梅;薛博;李倩倩;倪国强;;基于遥感图像特征的运动模糊检测方法[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
5 朱戎欣;;DR在拍摄胸骨特殊位摄影中的应用体会[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年
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7 刘晶晶;晏磊;赵红颖;宁书年;;数字图像运动模糊复原质量评价方法研究[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年
8 杨淑屏;;浅谈钼靶摄片中的乳房压迫[A];2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会论文集[C];2009年
9 刘晶晶;晏磊;何凯;宁书年;;图像运动模糊复原算法综述[A];2005年中国科协学术年会论文集第8分会场光固化与数字成像技术及其应用论文集[C];2005年
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3 陈祥和;设计更大、更好的液晶电视困难重重[N];电子资讯时报;2007年
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5 周童;IPS硬屏成新宠[N];计算机世界;2008年
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9 本报记者 韩丹;硬屏液晶电视成彩电行业新宠[N];经济参考报;2008年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 许元男;可见光模糊图像的信息处理及目标探测[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 周曲;无线胶囊内窥镜系统及内窥图像反降晰研究[D];上海交通大学;2007年
7 尚会超;印刷图像在线检测的算法研究与系统实现[D];华中科技大学;2006年
8 邓泽峰;图像复原技术研究及应用[D];华中科技大学;2007年
9 许姜严;基于小波的岩石节理裂隙图像处理[D];电子科技大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 郭瑞瑞;运动模糊图像盲复原方法研究[D];重庆大学;2010年
5 姚琛;基于传播波方程的运动模糊图像仿真[D];暨南大学;2012年
6 李敏;运动模糊图像复原及其在电子制造设备中的应用[D];华中科技大学;2011年
7 李俊鹤;运动模糊图像复原技术研究[D];武汉理工大学;2012年
8 张敏;基于Radon变换的超分辨率运动模糊图像复原[D];西南交通大学;2012年
9 何怡;运动模糊图像复原系统设计与实现[D];西安电子科技大学;2009年
10 王辉登;基于振铃抑制的运动模糊图像复原方法研究[D];南京理工大学;2011年
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