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多帧距离选通图像点扩散函数估计的超分辨率重建

许廷发,罗璇,苏畅,卞紫阳

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许廷发, 罗璇, 苏畅, 卞紫阳. 多帧距离选通图像点扩散函数估计的超分辨率重建[J]. , 2016, 9(2): 226-233. doi: 10.3788/CO.20160902.0226
引用本文: 许廷发, 罗璇, 苏畅, 卞紫阳. 多帧距离选通图像点扩散函数估计的超分辨率重建[J]. , 2016, 9(2): 226-233.doi:10.3788/CO.20160902.0226
XU Ting-fa, LUO Xuan, SU Chang, BIAN Zi-yang. Super-resolution reconstruction of multiformat laser range-gated image by the estimate of point-spread function[J]. Chinese Optics, 2016, 9(2): 226-233. doi: 10.3788/CO.20160902.0226
Citation: XU Ting-fa, LUO Xuan, SU Chang, BIAN Zi-yang. Super-resolution reconstruction of multiformat laser range-gated image by the estimate of point-spread function[J].Chinese Optics, 2016, 9(2): 226-233.doi:10.3788/CO.20160902.0226

多帧距离选通图像点扩散函数估计的超分辨率重建

doi:10.3788/CO.20160902.0226
详细信息
    通讯作者:

    许廷发(1968-),男,黑龙江肇东人,博士,教授,博士生导师,1992年、2000年于东北师范大学分别获得学士、硕士学位,2004年于中国科学院长春光学精密机械与研究所获得博士学位,2006年于华南理工大学电子与信息学院完成博士后工作,主要从事光电成像探测与识别等方面的研究。E-mail:xutingfa@163.com

  • 中图分类号:TP751.1

Super-resolution reconstruction of multiformat laser range-gated image by the estimate of point-spread function

  • 摘要:为了解决水下 距离选通图像成像过程中退化模型复杂的难题,提出了利用连续帧图像估计点扩散函数的距离选通超分辨成像方法。首先,从连续帧图像中选取一帧为参考帧作为初始清晰图像,下一帧图像为模糊图像,用梯度约束的方法求出点扩散函数,用于优化清晰图像;然后,依次将后续帧图像当作模糊图像与清晰图像交替迭代求取点扩散函数并优化更新清晰图像;最后获得的清晰图像与参考帧图像用乘法更新的方法估计点扩散函数,结合凸集投影法算法进行超分辨率成像重建。仿真实验结果表明,改进的算法重建图像分辨率和质量明显优于原始的算法。

  • 图 1 距离选通成像的原理

    Figure 1.Principle of laser range-gated imaging

    图 2距离选通实验平台

    Figure 2.Range-gated experiment platform

    图 3水下环境管道

    Figure 3.Pipeline of underwater environment

    图 4实验靶标

    Figure 4.Experimental target

    图 5连续的4帧观测图像

    Figure 5.Four frames of consecutive observation images

    图 6重建结果

    Figure 6.Reconstruction results

    图 7放大部分图像对比

    Figure 7.Images contrast of enlarged region

    图 8算法效果对比

    Figure 8.Comparation of obtained images with two methods

    表 1实验一算法效果对比

    Table 1.Comparation with two methods in the experiment Ⅰ

    GMG LS ·
    POCS 8.677 4×105 30 075 375 2 215
    改进的POCS 9.049 3×105 30 114 613 2 221
    下载: 导出CSV

    表 2实验二算法效果对比

    Table 2.Comparation with two methods in the experiment Ⅱ

    GMG LS ·
    POCS 3.456 1×107 221 190 803 1 210.2
    改进的POCS 4.211 6×107 273 052 548 1 427.3
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:2015-12-03
  • 录用日期:2016-01-08
  • 刊出日期:2016-01-25

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