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    像移補償效果的定量計算方法和評價指標技術

    技術編號:44224998 閱讀:6 留言:0更新日期:2025-02-11 13:30
    本發明專利技術涉及航空光學成像和運動控制的交叉技術領域,尤其涉及一種像移補償效果的定量計算方法和評價指標,包括步驟:S1.獲取無像移靶標圖片的圖像表示,計算所述無像移靶標圖片調制對比度;S2.引入運動函數,獲取與所述運動函數產生耦合的像移靶標圖片的圖像表示;S3.根據光學成像原理,計算成像系統積分時間內產生像移作用后的像移靶標圖片調制對比度;S4.計算像移定量評價傳遞函數,該指標是一個取值為0?1的數,通過兩個調制對比度之比可以表示在該系統的積分時間內所能實現的像移補償能力,由于歸一化作用,該指標也可以橫向比較不同像移補償系統的能力。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術屬于航空光學成像和運動控制的交叉,尤其涉及一種像移補償效果的定量計算方法和評價指標


    技術介紹

    1、在航空光電成像系統中,像移是由平臺運動、姿態變化及環境干擾等多種因素引起的圖像偏移現象。像移不僅會導致圖像模糊和失真,嚴重影響圖像的清晰度和分辨率,還會對后續的圖像處理和信息提取產生負面影響。因此,如何有效地量化和補償像移,已成為提升航空光電成像系統整體性能的關鍵技術之一。

    2、傳統方案是直接根據直觀的觀察引入像移前后的圖片降質量情況進行評價,這種方法僅僅能滿足初步的像移補償評價的需求,對于該系統具體能有多大像移補償效果的能力無法體現,更無法橫向定量的對比不同成像系統之間的像移情況和像移補償能力。

    3、目前,雖然已有多種像移補償技術被提出和應用,但大多數技術在評價補償效果時,依賴于主觀判斷或簡單的圖像質量指標,缺乏統一的、量化的與運動函數直接耦合的評價標準與定量計算方法。這不僅限制了補償算法的優化,還在不同應用場景下無法確保補償效果的一致性和可靠性。因此,亟需一種定量計算和評價像移大小的方法,以便更科學、有效地優化像移補償技術,進一步提高光電成像系統在復雜環境下的應用效果。


    技術實現思路

    1、有鑒于此,針對現有像移補償效果缺乏客觀定量評價準則與計算方法,不能直接反應成像效果與運動函數耦合后像質下降情況等問題,本專利技術創造旨在提供一種像移補償效果的定量計算方法和評價指標。

    2、為達到上述目的,本專利技術創造的技術方案是這樣實現的:

    3、一種像移補償效果的定量計算方法,所述像移補償效果的定量計算方法包括步驟:

    4、s1.獲取無像移靶標圖片的圖像表示,計算所述無像移靶標圖片調制對比度;所述無像移靶標圖片未受像移影響或已經過像移補償;

    5、s2.引入運動函數,獲取與所述運動函數產生耦合的像移靶標圖片的圖像表示;

    6、s3.根據光學成像原理,計算成像系統積分時間內產生像移作用后的像移靶標圖片調制對比度;

    7、s4.計算像移定量評價傳遞函數;

    8、;

    9、通過所述像移定量評價傳遞函數實現對所述像移補償效果的定量計算。

    10、進一步的,所述無像移靶標圖片的圖像表示為:

    11、;

    12、其中,、為常數、是空間頻率;是空間坐標x的運動函數,在未受像移影響或已經過像移補償時為一常數;

    13、所述無像移靶標圖片調制對比度為:

    14、。

    15、進一步的,引入運動函數后,則:

    16、;

    17、其中,為運動速度,為運動時間;

    18、獲取與所述運動函數產生耦合的像移靶標圖片的圖像表示為:

    19、。

    20、進一步的,根據光學成像原理,在成像系統積分時間內產生運動的像移靶標圖片的圖像表示為:

    21、;

    22、其中,代表成像系統積分時間;

    23、在成像系統積分時間內產生運動的像移靶標圖片會產生像移作用,再計算產生像移作用后的像移靶標圖片調制對比度為:

    24、。

    25、進一步的,根據所述無像移靶標圖片提取功率譜,計算所述無像移靶標圖片調制對比度為:

    26、;

    27、其中,表示強度對比度,表示強度最大值,表示強度最小值。

    28、進一步的,根據像移靶標圖片提取功率譜,計算成像系統積分時間內產生像移作用后的像移靶標圖片調制對比度為:

    29、;

    30、其中,表示像移圖像強度對比度,表示像移圖像強度最大值,表示像移圖像強度最小值。

    31、進一步的,所述像移定量評價傳遞函數為:

    32、

    33、本專利技術還提供一種像移補償效果的評價指標,所述像移補償效果的評價指標為像移定量評價傳遞函數;所述像移定量評價傳遞函數通過上述的像移補償效果的定量計算方法計算得到。

    34、與現有技術相比,本專利技術創造能夠取得如下有益效果:

    35、本專利技術提出了一種像移補償效果的定量計算方法,通過該定量計算方法獲得一種像移補償效果的評價指標為像移定量評價傳遞函數,該指標是一個取值為0-1的數,其中,分母是根據原始圖像或像移補償后圖像獲取到的功率譜的對比度函數,分子是根據像移影響后的像移圖像獲取的功率譜對比度函數,兩者之比可以表示在該系統的積分時間內所能實現的像移補償能力,由于歸一化作用,該指標也可以橫向比較不同像移補償系統的能力,因此,該指標可以作為一種像移補償的評價指標和定量計算方法。

    本文檔來自技高網
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    【技術保護點】

    1.一種像移補償效果的定量計算方法,其特征在于:所述像移補償效果的定量計算方法包括步驟:

    2.根據權利要求1所述的像移補償效果的定量計算方法,其特征在于:所述無像移靶標圖片的圖像表示為:

    3.根據權利要求2所述的像移補償效果的定量計算方法,其特征在于:引入運動函數后,則:

    4.根據權利要求3所述的像移補償效果的定量計算方法,其特征在于:根據光學成像原理,在成像系統積分時間內產生運動的像移靶標圖片的圖像表示為:

    5.根據權利要求1所述的像移補償效果的定量計算方法,其特征在于:根據所述無像移靶標圖片提取功率譜,計算所述無像移靶標圖片調制對比度為:

    6.根據權利要求5所述的像移補償效果的定量計算方法,其特征在于:根據像移靶標圖片提取功率譜,計算成像系統積分時間內產生像移作用后的像移靶標圖片調制對比度為:

    7.根據權利要求6所述的像移補償效果的定量計算方法,其特征在于:所述像移定量評價傳遞函數為:

    8.一種像移補償效果的評價指標,其特征在于,所述像移補償效果的評價指標為像移定量評價傳遞函數;所述像移定量評價傳遞函數通過權利要求1~7任意一項所述的像移補償效果的定量計算方法計算得到。

    ...

    【技術特征摘要】

    1.一種像移補償效果的定量計算方法,其特征在于:所述像移補償效果的定量計算方法包括步驟:

    2.根據權利要求1所述的像移補償效果的定量計算方法,其特征在于:所述無像移靶標圖片的圖像表示為:

    3.根據權利要求2所述的像移補償效果的定量計算方法,其特征在于:引入運動函數后,則:

    4.根據權利要求3所述的像移補償效果的定量計算方法,其特征在于:根據光學成像原理,在成像系統積分時間內產生運動的像移靶標圖片的圖像表示為:

    5.根據權利要求1所述的像移補償效果的定量計算方法,其特征在于:根據所述無...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:王中石王治舒賈平田大鵬徐瑞
    申請(專利權)人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
    類型:發明
    國別省市:

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