湍流退化红外图像校正算法

张士杰; 李俊山; 杨亚威; 张姣; 李海龙; 郭毅

湍流退化红外图像校正算法

1.
第二炮兵工程大学信息工程系,陕西西安 710025;
2.
中国人民解放军第96215部队,广西柳州 545616;
3.
第二炮兵工程大学 1112分队,陕西西安 710025

基金项目:

国家自然科学基金(61075025,1175120)

详细信息

作者简介:
张士杰(1981-),男,工程师,博士生,主要从事气动光学退化效应仿真及退化图像复原方面的研究.Email:bei_ming_you_yu@sina.com.cn

中图分类号: V211;TP391.4

IR image correction algorithm for turbulence-degraded

1.
Department of Information Engineering,Second Artillery Engineering University,Xi'an 710025,China;
2.
Unit 96215 of PLA,Liuzhou 545616,China;
3.
Element 1112,Second Artillery Engineering University,Xi'an 710025,China

摘要: 针对高速湍流场引起的红外图像模糊问题,提出了一种基于改进增量Wiener滤波的复原校正算法.首先,基于先验知识对湍流退化图像的降晰函数进行辨识并得到复原图像的起始估计;其次,提取起始复原图像中的强边缘并平滑边缘区域;最后,利用改进的增量维纳滤波算法迭代复原图像.实验结果表明:该算法与传统的迭代盲复原算法及基于Fuzzy滤波器的后期去振铃算法相比,复原图像的振铃测度有较大下降,同时提高了复原图像的质量,降低了算法的时间复杂度.
- 气动光学效应 /
- 湍流退化 /
- 红外图像 /
- 振铃效应 /
- 边缘平滑 /
- 增量Wiener滤波
Abstract: In order to deblur the fuzzy infrared image caused by high-speed turbulent flow field, a novel correction algorithm based on the modified incremental Wiener filter was proposed. Firstly, the degradation process was simplified as parameter-describing 2-D Gaussian function according to the prior knowledge, and the Point Spread Function(PSF) was estimated via an image quality assessment based blur identifier, which also can provide the initial restored image estimation. Then, strong edges in the initial restored image were detected and their corresponding area was smoothed to get the Edge Smoothed(ES) initial restored image. Finally, the ES image was restored through the modified incremental Wiener filter using the estimated PSF. Experimental results show that this algorithm can effectively suppress ringing artifacts, reduce the ringing metric of the restored image compared with those of the traditional iterative restoration algorithm and the Fuzzy filter based algorithm, and better the recovery image quality evidently, significantly reduce the time complexity.
- aero-optical effects /
- turbulence-degradation /
- IR image /
- ringing effects /
- smoothed edge /
- incremental Wiener filter

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湍流退化红外图像校正算法

作者简介:
张士杰(1981-),男,工程师,博士生,主要从事气动光学退化效应仿真及退化图像复原方面的研究.Email:bei_ming_you_yu@sina.com.cn

IR image correction algorithm for turbulence-degraded

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湍流退化红外图像校正算法

1. 第二炮兵工程大学信息工程系,陕西西安 710025;

2. 中国人民解放军第96215部队,广西柳州 545616;

3. 第二炮兵工程大学 1112分队,陕西西安 710025

作者简介:
张士杰(1981-),男,工程师,博士生,主要从事气动光学退化效应仿真及退化图像复原方面的研究.Email:bei_ming_you_yu@sina.com.cn

English Abstract

IR image correction algorithm for turbulence-degraded

1. Department of Information Engineering,Second Artillery Engineering University,Xi'an 710025,China;

2. Unit 96215 of PLA,Liuzhou 545616,China;

3. Element 1112,Second Artillery Engineering University,Xi'an 710025,China

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作者简介: 张士杰(1981-),男,工程师,博士生,主要从事气动光学退化效应仿真及退化图像复原方面的研究.Email:bei_ming_you_yu@sina.com.cn

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1. 第二炮兵工程大学 信息工程系,陕西 西安 710025; 2. 中国人民解放军第96215部队,广西 柳州 545616; 3. 第二炮兵工程大学 1112分队,陕西 西安 710025

作者简介: 张士杰(1981-),男,工程师,博士生,主要从事气动光学退化效应仿真及退化图像复原方面的研究.Email:bei_ming_you_yu@sina.com.cn

English Abstract

IR image correction algorithm for turbulence-degraded

1. Department of Information Engineering,Second Artillery Engineering University,Xi'an 710025,China; 2. Unit 96215 of PLA,Liuzhou 545616,China; 3. Element 1112,Second Artillery Engineering University,Xi'an 710025,China

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作者简介:
张士杰(1981-),男,工程师,博士生,主要从事气动光学退化效应仿真及退化图像复原方面的研究.Email:bei_ming_you_yu@sina.com.cn

1. 第二炮兵工程大学信息工程系,陕西西安 710025;

2. 中国人民解放军第96215部队,广西柳州 545616;

3. 第二炮兵工程大学 1112分队,陕西西安 710025

作者简介:
张士杰(1981-),男,工程师,博士生,主要从事气动光学退化效应仿真及退化图像复原方面的研究.Email:bei_ming_you_yu@sina.com.cn

1. Department of Information Engineering,Second Artillery Engineering University,Xi'an 710025,China;

2. Unit 96215 of PLA,Liuzhou 545616,China;

3. Element 1112,Second Artillery Engineering University,Xi'an 710025,China