[发明专利]光纤束图像处理方法、系统、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种光纤束图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：

构建参考图像；

基于所述参考图像确定光纤束串扰矩阵和透过率矩阵函数；

构建目标函数；

基于目标函数对待处理光纤束样本图像进行求解，重建待处理光纤束样本图像；

所述基于所述参考图像确定光纤束串扰矩阵，具体包括：

基于参考图像，测定光纤束中不同光纤的空间位置以及不同光纤间的空间距离，获得光纤束串扰矩阵C为：

C_i,j＝exp(-β×d_i,j^α)

式中，C_i,j表示第i个光纤与第j个光纤之间的串扰，d_i,j表示第i个光纤与第j个光纤之间的空间距离，β和α表示光纤间串扰的强度，β、α均为大于0的常数；

确定所述透过率矩阵函数，具体包括：

基于光纤束串扰矩阵C，利用图像复原算法对参考图像进行处理，获得光纤束透过率矩阵函数M为：

式中，inv(C)表示光纤束串扰矩阵C的逆，和分别表示傅里叶变换和傅里叶反变换，y_M表示参考图像，h表示光纤束成像系统的点扩散函数，δ表示图像复原因子；

所述目标函数为：

式中，y表示通过光纤束获取的样本图像，x表示理想的光纤束样本图像，表示重建后的光纤束样本图像，表示卷积操作，表示图像差值项，||x||_p表示图像先验项，λ表示图像先验项的权重，p表示图像先验项的具体范数，p＝1表示l1范数，p＝2表示l2范数，p＝TV表示TV正则化。

2.根据权利要求1所述的光纤束图像处理方法，其特征在于，所述构建参考图像，具体包括：通过光纤束对均匀发光样品进行采样获得参考图像。

3.根据权利要求2所述的光纤束图像处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

对多幅重建的光纤束样本图像进行配准处理。

4.一种光纤束图像处理系统，其特征在于，所述系统包括：

第一构建模块，用于构建参考图像；

数学模型建立模块，用于基于所述参考图像确定光纤束串扰矩阵和透过率矩阵函数；

第二构建模块，用于构建目标函数；

重建模块，用于基于目标函数对待处理光纤束样本图像进行求解，重建待处理光纤束样本图像；

所述基于所述参考图像确定光纤束串扰矩阵，具体包括：

基于参考图像，测定光纤束中不同光纤的空间位置以及不同光纤间的空间距离，获得光纤束串扰矩阵C为：

C_i,j＝exp(-β×d_i,j^α)

式中，C_i,j表示第i个光纤与第j个光纤之间的串扰，d_i,j表示第i个光纤与第j个光纤之间的空间距离，β和α表示光纤间串扰的强度，β、α均为大于0的常数；

确定所述透过率矩阵函数，具体包括：

基于光纤束串扰矩阵C，利用图像复原算法对参考图像进行处理，获得光纤束透过率矩阵函数M为：

式中，inv(C)表示光纤束串扰矩阵C的逆，和分别表示傅里叶变换和傅里叶反变换，y_M表示参考图像，h表示光纤束成像系统的点扩散函数，δ表示图像复原因子；

所述目标函数为：

式中，y表示通过光纤束获取的样本图像，x表示理想的光纤束样本图像，表示重建后的光纤束样本图像，表示卷积操作，表示图像差值项，||x||_p表示图像先验项，λ表示图像先验项的权重，p表示图像先验项的具体范数，p＝1表示l1范数，p＝2表示l2范数，p＝TV表示TV正则化。

5.根据权利要求4所述的光纤束图像处理系统，其特征在于，所述系统还包括：

配准模块，用于对多幅重建的光纤束样本图像进行配准处理。