[发明专利]一种适合嵌入式DSP平台的无人机航拍图像清晰化方法

说明书

本发明公开了一种适合嵌入式DSP平台的无人机航拍图像清晰化方法，包括以下步骤：S1：读取原始清晰航拍图像并提取其像素信息；S2：给定航拍图像模糊参数中的像移长度和像移角度两个模拟参数，生成模糊矩阵；S3：利用该模糊矩阵与原始清晰航拍图像像素合成模糊图像像素矩阵；S4：利用S2所述模糊矩阵对S3所得模糊图像像素矩阵进行后期非盲去模糊；S5：对S4中非盲去模糊后的图像像素矩阵进行后期增强型去雾处理，即基于导引滤波器提取去模糊后图像的边缘细节，再以一定的倍数放大叠加到滤波前图像像素矩阵之上，得到最终无人机航拍清晰化图像像素矩阵；S6：合并航拍清晰化图像的头文件信息和像素矩阵，并将所得航拍清晰化图像输出到指定的内存空间。

技术领域

本发明基于两种经典的理论方法——维纳滤波和导引滤波，结合对航拍观测的飞行运动模式的理论分析，提出了一种适合嵌入式DSP平台的无人机航拍图像清晰化方法。

背景技术

相较于大型飞行器平台，无人机航拍观测有着成本低、时效性高、测绘尺度灵活等技术优势。由于无人机航拍属于运动拍摄模式，将会带来飞行方向的运动像移问题，当像移达到一定程度甚至会混淆相邻目标，使地面上不同目标对象难以分辨。除了飞行方向的像移外，飞行器在飞行中还存在自身随机的横滚、俯仰、偏航运动，它们同样会带来运动像移的问题。

除上述飞行器运动对航拍清晰化带来的挑战外，航拍观测由于成像路径较长而导致空气粒子对光线衰减较大，相当于地面摄像时有雾的天气条件。因而即使在良好天气条件下，对得到的航拍图像进行相应的去雾处理也将提升其图像清晰化水平。

本发明中所用到的维纳滤波理论是由Norbert Wiener[1942]首先提出的，是一种经典的图像复原方法。导引滤波理论是由Kaiming He等人提出的，参见：Kaiming He eta1.，Guided Image Filtering，IEEE Transactions on Pattern Analysis and MachineIntelligence，2013，35∶1-4，该理论是在原有双边滤波的基础上提出的一种边缘保持滤波理论。

发明内容

为达到上述航拍图像清晰化的目的，本发明提供了一种适合嵌入式DSP平台的无人机航拍图像清晰化方法，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种适合嵌入式DSP平台的无人机航拍图像清晰化方法，包括以下步骤：

S1：读取原始清晰航拍图像并提取其像素信息；

S2：给定航拍图像模糊参数中的像移长度和像移角度两个模拟参数，生成模糊矩阵；

S3：利用该模糊矩阵与原始清晰航拍图像像素合成模糊图像像素矩阵；

S4：利用S2所述模糊矩阵对S3所得模糊图像像素矩阵进行后期非盲去模糊；

S5：对S4中非盲去模糊后的图像像素矩阵进行后期增强型去雾处理，即基于导引滤波器提取去模糊后图像的边缘细节，再以一定的倍数放大叠加到滤波前图像像素矩阵之上，得到最终无人机航拍清晰化图像像素矩阵；

S6：合并航拍清晰化图像的头文件信息和像素矩阵，并将所得航拍清晰化图像输出到指定的内存空间。

较佳的，步骤S1中获取的原始清晰图像以8深度位图的格式读入并存储，具体为存储位图的文件头信息、位图头信息及调色板信息，并将无符号字符型的图像像素矩阵读取出来，做后续的图像清晰化处理。

较佳的，步骤S5中增强型去雾的计算公式为：I_e＝p+ε(p-q)，其中I_e表示航拍图像增强型去雾结果，p为导引滤波前图像，q为导引滤波后图像，ε为放大倍数，其范围可取大于1且小于3的正数。

较佳的，放大倍数ε的范围为1.3到1.7。