[发明专利]一种基于黎兹金字塔的大气湍流退化视频快速稳定方法

摘要

一种基于黎兹金字塔的大气湍流退化视频快速稳定方法，包括以下步骤：第一步：对视频每一帧图像进行金字塔分解。第二步：基于Riesz变换(里斯变换)计算金字塔每一层子带的局部幅度和局部相位。第三步：对局部幅度和局部相位进行时间低通滤波。第四步：基于大气湍流调制传递函数，对单帧图像去模糊。本发明利用低通滤波的思想来消除大气湍流效应产生的成像畸变。Riesz变换是希尔伯特变换的多维扩展，它能够得到二维信号的局部幅度和局部相位信息。局部幅度反映了视频中各帧图像局部灰度的明暗变化，而局部相位变化表示了视频中的局部运动信息。通过对单演局部幅度和局部相位的低通滤波，能够抑制局部的高频噪声和图像畸变。

主权项

1.一种基于黎兹金字塔的大气湍流退化视频快速稳定方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：对视频每一帧图像进行金字塔分解。本发明中选择N.瓦德瓦构造的近似拉普拉斯金字塔表示图像帧。该金字塔由一系列高通分量和一个低通分量构成。构造过程中首先分别对原图像进行高通和低通滤波，高通分量作为金字塔第一层；低通分量经降采样后再进行高通和低通滤波，高通分量作为金字塔第二层，以此迭代至需要的层数为止。第二步：基于Riesz变换(里斯变换)计算金字塔每一层子带的局部幅度和局部相位。第三步：对局部幅度和局部相位进行时间低通滤波。对局部相位使用时间低通滤波，滤除视频中由于大气湍流扰动产生的高频随机摆动，得到只有低频的、不动的背景信息。设滤波后局部幅度和局部相位分别为A^k′，根据公式重建出当前的金字塔子带I^k，再进行金字塔重构，得到当前帧的处理结果。第四步：基于大气湍流调制传递函数，对单帧图像去模糊。受大气影响的图像退化可以看作是无模糊图像与大气湍流点扩散函数的卷积过程。大气湍流调制传递函数是大气湍流点扩散函数的傅里叶变换模值，可以依据伊扎克等提出的方法利用天气参数建立。维纳滤波是最常用的反卷积滤波器，它能够在最小均方误差意义上恢复原信号。