[发明专利]湍流图像复原方法、装置、终端设备及计算机可读介质

说明书

本发明实施例提供了一种湍流图像复原方法、装置、终端设备及计算机可读介质，所述方法包括：获取当前待处理湍流图像；确定所述当前待处理湍流图像的配准点；根据光流计算法计算各配准点的运动矢量；对所述运动矢量进行非均匀B样条插值，并根据插值后的运动矢量变换当前待处理湍流图像中每个像素的位置，得到相对于参考图像的相对坐标；将所述相对坐标进行基于亚像素插值的运动补偿，得到当前待处理湍流图像的配准图像，并将所述配准图像与场景图像进行叠加融合，得到融合图像；对所述融合图像进行细节增强处理，得到复原图像，从而可实时地复原湍流图像，有效提高了图像序列的稳定性和可辨识度。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体是涉及到一种湍流图像复原方法、装置、终端设备及计算机可读介质。

背景技术

在航空测绘和远程探测等应用中，光电成像系统受到大气湍流影响，采集的图像会出现扭曲、抖动和闪烁，严重影响了整个探测系统的可靠性和稳定性，例如，会直接导致目标检测时发生漏报、误报，目标跟踪时目标丢失等问题。

湍流图像复原方法是在研究图像退化原因的基础上，根据一定的先验知识，利用退化图像建立相应的退化模型，再根据所建立的模型对退化图像进行相反的运算，从而达到恢复原始目标图像的目的。由于大气湍流运动是随机的，所以湍流图像的退化模型也是未知的和随机变化的，很难用数学解析式描述，这就是湍流图像复原的困难之处。目前对于湍流图像复原方法多是理论层的研究，比如基于图像统计模型和极大似然估计的交替迭代方法、基于盲目迭代去卷积方法、基于自适应空间可变正则化方法。然而，一方面，这些方法计算量非常复杂，不能满足远程探测的实时性需求，难以在现今探测终端的硬件平台上进行工程化实现；另一方面，这些方法需要依靠图像的先验信息，应用范围十分有限。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种湍流图像复原方法、装置、终端设备及计算机可读介质，能够实时地复原湍流图像，有效提高了图像序列的稳定性和可辨识度。

本发明实施例的第一方面提供了一种湍流图像复原方法，包括：

获取当前待处理湍流图像f_k；

将所述当前待处理湍流图像f_k划分为N_X乘N_Y个一级子区域，将画面复杂度高的一级子区域划分为m乘n个二级子区域，并选择所述一级子区域和二级子区域内特征最明显的点作为配准点；其中，所述画面复杂度高的一级子区域的梯度大于阈值；

将所述当前待处理湍流图像f_k的前N帧原始图像f_k-1—f_k-N进行平均，得到参考图像，并根据光流法计算各所述配准点的运动矢量；

对所述运动矢量进行非均匀B样条插值，并根据插值后的运动矢量变换当前待处理湍流图像f_k中每个像素的位置，得到相对于参考图像的相对坐标；

将所述相对坐标进行基于亚像素插值的运动补偿，得到当前待处理湍流图像f_k的配准图像reg_k，并将所述配准图像与场景图像进行叠加融合，得到融合图像；所述场景图像为所述当前待处理湍流图像f_kf_k的配准图像reg_k的前N帧配准图像reg_k-1，...，reg_k-N的平均值；对所述融合图像进行空域滤波处理、直方图均衡处理和边缘增强处理，得到所述当前待处理湍流图像f_k的复原图像。

本发明实施例的第二方面提供了一种湍流图像复原装置，包括：

获取模块，用于获取当前待处理湍流图像f_k；