申请/专利权人：中国科学院光电技术研究所

申请日：2024-03-01

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN117806036B

主分类号：G02B27/00

分类号：G02B27/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明公开了一种基于压缩感知的单片衍射透镜系统消色差方法，属于图像处理与光学工程技术领域。所述方法通过后端图像处理算法对前端器件的不足进行矫正，包括，利用设计好的单片衍射透镜搭建实验平台，获取点扩散函数，同时拍摄外景获取色差图像，将获得的色差图像进行RGB三通道分解，将所述点扩散函数作为压缩感知的测量矩阵对色差图像进行恢复消色差，实现单片衍射透镜宽波段成像。本发明将衍射透镜固有的先验知识与压缩感知算法理论结合，具有适用范围广、实现简单以及增强效果好等优点。

主权项：1.一种基于压缩感知的单片衍射透镜系统消色差方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：搭建实验平台获得单片衍射透镜系统的PSF函数；步骤二：拍摄获得色差图像；步骤三：执行压缩感知算法，将获得的色差图像和PSF函数进行RGB三通道分解；步骤四：基于RGB三通道分解结果，建立压缩感知的单片衍射透镜系统消色差模型，其中，将经过RGB三通道分解后的PSF函数作为测量矩阵，将经过RGB三通道分解后的色差图像作为观察数据，对压缩感知的单片衍射透镜系统消色差模型采用全变分正则化方法进行约束；步骤五：利用压缩感知算法进行迭代优化，对压缩感知的单片衍射透镜系统消色差模型进行最小化求解，获得最佳估计图像；所述步骤三包括，对拍摄获得的色差图像基于RGB三通道分解，得到对应色差图像的三个图像矩阵，M，N分别代表图像矩阵高，宽像素数，为RGB三通道中每个通道的单个图像矩阵的像素尺寸；测量得到单片衍射透镜系统的PSF函数，根据RGB三通道对PSF函数分解，得到对应PSF函数的另三个的图像矩阵；所述步骤四包括，建立压缩感知的单片衍射透镜系统消色差模型，表达式如下： ，式中，为保真项，用来约束清晰图像与点扩散函数卷积后的值与色差图像损失最小，表示压缩感知的单片衍射透镜系统观察到的色差图像，大小为，3表示三通道，表示RGB三通道的单个图像矩阵的像素尺寸，K表示离散化的PSF函数，表示估计的清晰图像矩阵；argmin表示求解最小值操作，表示L2范数；表示全变分正则化函数，为正则化参数，取0.0001，TV表示全变分正则化方法的缩写，全变分正则化函数表达式如下： ， ，分别代表水平，垂直方向一阶微分算子，一阶微分算子计算区间为2个像素点，|·|表示取绝对值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院光电技术研究所 一种基于压缩感知的单片衍射透镜系统消色差方法

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