编码曝光相机系统设计
2020-03-05李明伟
应用光学 2020年1期
关键词:信号
李 响,李明伟,孙 怡
(1.大连理工大学 信息与通信工程学院,辽宁 大连 116024;2.大连海洋大学 信息工程学院,辽宁 大连 116023)
引言
图像去模糊是图像与计算机视觉应用中的一个重要问题[1]。产生图像运动模糊的原因是,在传感器的曝光时间内,运动目标与静态相机之间产生了较大的相对位移所致。一般图像模糊模型可表示为

式中:L代表目标的原始清晰图像;K表示在图像采集时目标与相机的相对运动(模糊核);η表示叠加的成像系统噪声;B表示降质后的图像;符号⊗代表卷积。由于原始图像及其成像系统的降质情况未知,因此,仅由实际采集到的图像去重建清晰图像是一个不可逆的病态问题[2]。在目前的图像复原研究中,甚少考虑图像采集过程出现的问题对图像质量的影响,只是针对模糊图像本身进行数学建模反演、恢复重建。图像在采集过程中发生信息损失不能在后续的复原中恢复。因此只针对采集图像进行图像恢复重建,而不考虑图像采集过程的信息损失,这种图像复原是不完善的。
通常的成像方式是控制相机快门一次开启形成曝光,曝光时间决定了成像的空间分辨能力。根据信号时频关系,曝光时间越长(越宽),其频域带宽越窄,保留目标的高频分量越少,对运动目标的成像越模糊[3]。为减少频域中高频信息的损失,有学者[4-10]提出将一次曝光转换为依据特定编码的多次曝光模式,进而保留原有目标图像更多的信息。在编码曝光研究实验中,简单的方法是采集多帧连续图像叠加融合成编码曝光图像[6,11-14],这种方式只是模拟编码曝光产生过程,而非真正的单张编码曝光图像。……
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