一種基于電子快門曝光編碼的成像方法
【專利摘要】本發(fā)明一種基于電子快門曝光編碼的成像方法，包括：1.獲取景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)以及設(shè)置曝光參數(shù)；2.曝光、轉(zhuǎn)移及輸出：3.解碼還原等步驟。本發(fā)明方法基于曝光編碼原理，利用圖像傳感器每個像素對應(yīng)的感應(yīng)電荷存儲區(qū)實(shí)現(xiàn)對多次曝光電荷的累積存儲，能夠最大限度利用圖像傳感器的電荷轉(zhuǎn)移性能，利用普通的圖像傳感器就可以實(shí)現(xiàn)高分辨率的微秒級高速成像。
【專利說明】—種基于電子快門曝光編碼的成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]該發(fā)明涉及一種基于電子快門曝光編碼的成像方法。該方法利用圖像傳感器電子快門對像素的曝光控制及像素存儲區(qū)對光敏區(qū)電荷的累積存儲功能，基于曝光編碼理論，實(shí)現(xiàn)曝光編碼成像，
【發(fā)明內(nèi)容】
涉及計(jì)算成像和圖像獲取等【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]對快速運(yùn)動或變化的景物進(jìn)行高分辨率的高速攝影是一類重要的成像應(yīng)用，在爆炸過程診斷、放電現(xiàn)象研究、燃燒過程診斷、航空航天等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。高速成像技術(shù)十分依賴成像器件的性能，即CCD或CMOS圖像傳感器的制作工藝與設(shè)計(jì)水平。在圖像傳感器性能約束不可避免的前提下，如何實(shí)現(xiàn)更高分辨率和更高拍攝速度的成像系統(tǒng)，成為研究人員不斷努力的方向之一。隨著計(jì)算技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的成像方法正在不斷得到革新。通過在成像系統(tǒng)中引入預(yù)先設(shè)定的編碼信息，并利用這些信息對所拍攝的編碼圖像進(jìn)行解碼，可以獲得更加豐富的光場信息。利用計(jì)算技術(shù)提升成像系統(tǒng)性能和功能的計(jì)算成像技術(shù)正在飛速發(fā)展，并不斷推動著現(xiàn)代攝影技術(shù)的進(jìn)步。
[0003]曝光編碼技術(shù)是計(jì)算成像領(lǐng)域的一個重要內(nèi)容，曝光編碼技術(shù)是通過對成像系統(tǒng)的曝光過程植入二進(jìn)制編 碼信息，對所拍攝景物的光場信息在時間上進(jìn)行編碼，可有效提高成像系統(tǒng)的時間分辨能力。普通的CCD圖像傳感器，像素分辨率通?？梢赃_(dá)到百萬像素以上，帶有電子快門的CCD其曝光時間最短達(dá)到微秒以下，行轉(zhuǎn)移CCD其光敏區(qū)電荷轉(zhuǎn)移至存儲區(qū)的速度也可達(dá)到微秒量級，但是由于像素規(guī)模大，受其數(shù)據(jù)輸入輸出帶寬限制，其全分辨率的幀頻率通常只能達(dá)到十幾幀每秒。利用普通CXD進(jìn)行高速成像可以利用其極短的曝光時間，實(shí)現(xiàn)單幀成像，亦可通過利用其快速的電荷轉(zhuǎn)移速度，實(shí)現(xiàn)2-3幀低分辨率的高速成像。但通常進(jìn)行高速過程拍攝，需要8-16幅或者更多的較高分辨率的圖像?；谄毓饩幋a技術(shù)實(shí)現(xiàn)高分辨率的高速成像成為解決幀頻率、畫幅數(shù)與分辨率相互制約矛盾的一種可行的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在解決曝光編碼的實(shí)現(xiàn)技術(shù)問題，通過利用圖像傳感器自身的電子快門，實(shí)現(xiàn)曝光時間精度微秒至毫秒可調(diào)的曝光編碼成像。本發(fā)明適用于所拍攝景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PointSpreadFunction, PSF)已知或可通過其他技術(shù)手段獲取的應(yīng)用場合。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案為:
[0006]一種基于電子快門曝光編碼的成像方法，其特殊之處在于:包括如下步驟:
[0007]I】獲取景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)以及設(shè)置曝光參數(shù)；其中，根據(jù)所拍攝景物對相機(jī)時間分辨能力的要求設(shè)置曝光時間片長度T ;根據(jù)所拍攝景物的變化過程持續(xù)時間或者說拍攝者所關(guān)心的變化持續(xù)時間設(shè)置曝光全過程的時間片個數(shù)N ;根據(jù)不同拍攝對象場景變化的時間域特征設(shè)置曝光二進(jìn)制編碼B1B2B3…BN ；
[0008]2】曝光、轉(zhuǎn)移及輸出:[0009]2.1】編碼曝光階段:電子快門的曝光控制信號受曝光編碼的控制，若時間片T1對應(yīng)的編碼B1為1，則在該時間片內(nèi)，電子快門打開，像素單元光敏區(qū)接受景物光并產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電荷；若B1為0，則該時間片，電子快門不打開，等待一個時間片長度后進(jìn)行下一時間片的曝光操作；
[0010]2.2】曝光轉(zhuǎn)移階段:進(jìn)入下一時間片的曝光，對圖像傳感器的像素光敏區(qū)重復(fù)上述的步驟2.1的曝光過程，若上一時間片有曝光，則進(jìn)行光敏區(qū)感應(yīng)電荷向存儲區(qū)的轉(zhuǎn)移過程；如此反復(fù)，經(jīng)過N個時間片曝光過程后，圖像傳感器經(jīng)過一次完整的編碼曝光，N個時間片所獲得的圖像信息累積存儲在像素存儲區(qū)中；2.3】將圖像傳感器中存儲的圖像數(shù)據(jù)輸出，獲得一副曝光編碼圖像；
[0011]3】解碼還原:
[0012]3.1】首先根據(jù)景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)和時間片信息進(jìn)行點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)實(shí)例化，獲得對應(yīng)時間片的反卷積矩陣；
[0013]3.2】使用時間片對應(yīng)的反卷積矩陣對曝光編碼圖像進(jìn)行反卷積運(yùn)算，得到對應(yīng)時間片的景物圖像；
[0014]3.3】對N個時間片重復(fù)步驟3.1】和3.2】，即得到每個時間片對應(yīng)的景物圖像。
[0015]上述獲取景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的方法如下:
[0016]利用分光系統(tǒng)和外部觸發(fā)信號，使一臺低分辨率高速成像相機(jī)對同一景物進(jìn)行三次拍攝成像，曝光一個時間片T長度，三次曝光成像時刻分別對應(yīng)景物快速變化的開始階段、過程中以及接近結(jié)束階段，即開始幀F(xiàn)rameS、過程幀F(xiàn)rameM和結(jié)束幀F(xiàn)rameE ；
[0017]對開始幀、過程幀和結(jié)束幀圖像，進(jìn)行不同灰度閾值條件下的圖像輪廓提取，或者進(jìn)行灰度梯度計(jì)算得到圖像的灰`度梯度圖；
[0018]根據(jù)輪廓提取結(jié)果和灰度梯度信息，對開始幀與過程幀、過程幀與結(jié)束幀分別進(jìn)行模型匹配，獲取景物圖像不同灰度閾值條件下，在圖像中的位置或擴(kuò)散信息；
[0019]根據(jù)三幀圖像拍攝的時間片信息TS、TM、TE以及景物在不同圖像幀中的位置和擴(kuò)散信息，分別計(jì)算出景物圖像在開始幀、過程幀與結(jié)束幀三個時間片之間的兩個點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PSF1'PSF2。
[0020]本發(fā)明所具有的有益效果:
[0021]1、本發(fā)明方法基于曝光編碼原理，利用圖像傳感器每個像素對應(yīng)的感應(yīng)電荷存儲區(qū)實(shí)現(xiàn)對多次曝光電荷的累積存儲，能夠最大限度利用圖像傳感器的電荷轉(zhuǎn)移性能，利用普通的圖像傳感器就可以實(shí)現(xiàn)高分辨率的微秒級高速成像。
[0022]2、本發(fā)明方法基于曝光編碼原理，利用圖像傳感器自身的電子快門實(shí)現(xiàn)對曝光過程的編碼控制，不需要對圖像傳感器進(jìn)行改動，僅需要根據(jù)不同的器件進(jìn)行滿足時序關(guān)系的驅(qū)動設(shè)計(jì)，具有廣泛的實(shí)用性。
[0023]3、本發(fā)明對當(dāng)前時間偏曝光的光敏感應(yīng)電荷開始轉(zhuǎn)移至像素存儲區(qū)后，即可進(jìn)行下一個時間片的編碼曝光，消除了曝光時間片之間的時間間隙，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)時間的編碼曝光。
[0024]4、本發(fā)明方法基于曝光編碼原理，在提供極高的時間分辨能力的同時，也能保持了成像系統(tǒng)很高的空間分辨率。
[0025]5、本發(fā)明方法利用普通的帶有電子快門的圖像傳感器實(shí)現(xiàn)高速成像，性價比高?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0026] 圖1基于電子快門的曝光編碼成像過程示意圖；
[0027]圖2帶電子快門的圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3單次曝光成像模式下圖像傳感器的電荷轉(zhuǎn)移示意圖；
[0029]圖4曝光編碼成像模式下圖像傳感器的電荷轉(zhuǎn)移示意圖；
[0030]圖5是曝光編碼圖像的解碼過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]一種新穎的曝光編碼成像方法，它具體可描述為:
[0032]I]拍攝一副曝光編碼圖像的曝光全過程被分成多個時間片T1T2…TN，該曝光過程對應(yīng)的二進(jìn)制編碼信息為B1B2…BN，每一個時間片Ti根據(jù)對應(yīng)的二進(jìn)制編碼信息Bi是否為I來決定該時間片是否進(jìn)行曝光；
[0033]2]拍攝開始后，依次對每個時間片TI進(jìn)行如下操作:
[0034]若時間片TI對應(yīng)的編碼BI為1，則在時間片TI到來時，打開圖像傳感器電子快門控制，對圖像傳感器光敏區(qū)進(jìn)行曝光，經(jīng)過一個時間片后，打開光敏區(qū)電荷轉(zhuǎn)移控制，將光敏區(qū)電荷轉(zhuǎn)移至存儲區(qū)；
[0035]若時間片TI對應(yīng)的編碼BI為0，則在時間片TI到來時，保持傳感器電子快門關(guān)閉，傳感器光敏區(qū)不曝光；
[0036]3]經(jīng)過N個曝光時間片后，圖像傳感器經(jīng)過了一次完整的編碼曝光，曝光編碼圖像信息被累積存儲在每個像素對應(yīng)的電荷存儲區(qū)；
[0037]4]將圖像傳感器儲存的曝光編碼圖像讀取出來；
[0038]5]最后通過軟件算法對曝光編碼圖像進(jìn)行解碼恢復(fù)，算法的具體步驟如下:
[0039]5.1】算法輸入:場景圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PSF，曝光過程二進(jìn)制編碼信息B1B2…BN和對應(yīng)的曝光編碼圖像FrameCoded ；
[0040]5.2】算法輸出:每個時間片對應(yīng)的場景圖像Framel，1=1，2，…，N ;
[0041]5.3】依次對每一個時間片TI進(jìn)行如下操作:
[0042]用時間片TI對景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PSF進(jìn)行實(shí)例化，獲取對應(yīng)的反卷積矩陣；將曝光編碼圖像FrameCoded與卷積矩陣進(jìn)行反卷積運(yùn)算，獲得時間片對應(yīng)的場景圖像FrameI ；
[0043]在一副圖像的拍攝過程中，并不是始終打開圖像傳感器的電子快門，其電子快門和光敏區(qū)的曝光狀態(tài)受預(yù)先設(shè)定的二進(jìn)制編碼控制。
[0044]經(jīng)過一個曝光時間片所產(chǎn)生的感應(yīng)電荷開始從光敏區(qū)轉(zhuǎn)移至存儲區(qū)后，并不立刻讀出圖像，而是繼續(xù)進(jìn)入下一個時間片的編碼曝光。直到經(jīng)過N個曝光與轉(zhuǎn)移過程，完成一副圖像的編碼曝光為止。
[0045]完成一個時間片的曝光過程之后，即可進(jìn)入下一個時間片的曝光。光敏區(qū)電荷到存儲區(qū)的轉(zhuǎn)移與光敏區(qū)的曝光控制沒有制約關(guān)系，如此可以實(shí)現(xiàn)時間上的連續(xù)曝光，而不會出現(xiàn)時間片之間的時間間隙。
[0046]該方法產(chǎn)生的曝光編碼圖像需要經(jīng)過軟件算法的解碼恢復(fù)，才能獲取每個時間片對應(yīng)的最終圖像。本發(fā)明適用于所拍攝景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)已知或可通過其他技術(shù)手段獲取的應(yīng)用場合。
[0047]下面對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。
[0048]本發(fā)明所提的成像方法具有如圖1所示的過程，具體描述如下:
[0049]步驟1:曝光參數(shù)設(shè)置，主要包括曝光時間片長度T、時間片個數(shù)N和二進(jìn)制編碼B1B2…BN等三個主要參數(shù)。
[0050]曝光時間片長度T通常根據(jù)所拍攝景物對相機(jī)時間分辨能力的要求進(jìn)行設(shè)置，即根據(jù)景物變化的速度進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，使得景物在時間T內(nèi)的成像不模糊；曝光全過程的時間片個數(shù)N則取決于所拍攝景物的變化過程持續(xù)時間或者說拍攝者所關(guān)心的變化持續(xù)時間；曝光二進(jìn)制編碼Bn的設(shè)置則是根據(jù)不同拍攝對象場景變化的時間域特征進(jìn)行設(shè)置，以便軟件算法最大限度的恢復(fù)出清晰的景物圖像。
[0051]步驟2:開始曝光，根據(jù)曝光二進(jìn)制編碼對時間片進(jìn)行曝光控制，每個時間片的曝光控制可分為曝光和轉(zhuǎn)移兩個過程，當(dāng)前時間片的轉(zhuǎn)移過程與下一時間片的曝光過程可同時進(jìn)行。
[0052]本發(fā)明所指的帶電子快門的圖像傳感器通常具有如圖2所示的像素結(jié)構(gòu)，電子快門曝光控制、感應(yīng)電荷轉(zhuǎn)移控制和感應(yīng)電荷輸出控制三個信號組合用于對像素單元的曝光、轉(zhuǎn)移和輸出。在編碼曝光階段，電子快門的曝光控制信號受曝光編碼的控制，若時間片T1對應(yīng)的編碼B1為1，則在該時間片內(nèi)，電子快門打開，像素單元光敏區(qū)接受景物光并產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電荷；若B1為0，則該時間片，電子快門不打開，等待一個時間片長度后進(jìn)行下一時間片的曝光操作。
[0053]步驟3:進(jìn)入下一時間片的曝光，對圖像傳感器的像素光敏區(qū)重復(fù)上述的步驟2的曝光過程，若上一時間片有曝光，則進(jìn)行光敏區(qū)感應(yīng)電荷向存儲區(qū)的轉(zhuǎn)移過程。如此反復(fù)，經(jīng)過N個時間片曝光過程后，圖像傳感器經(jīng)過一次完整的編碼曝光，N個時間片所獲得的圖像信息累積存儲在像素存儲區(qū)中。
[0054]曝光編碼成像的曝光過程需要對N個時間片分別根據(jù)相應(yīng)的曝光編碼信息進(jìn)行處理，因此圖像傳感器像素單元的電荷轉(zhuǎn)移過程與普通的單次曝光成像并不相同。普通的單次曝光成像，圖像傳感器像素單元感應(yīng)電荷的轉(zhuǎn)移過程如圖3所示，大致可以分為三個時間上連續(xù)的步驟，即開始曝光、結(jié)束曝光后電荷轉(zhuǎn)移至存儲區(qū)、轉(zhuǎn)移完畢后輸出至外部電路。在曝光編碼成像模式下，圖像傳感器像素單元感應(yīng)電荷的轉(zhuǎn)移過程大致如圖4所示，在時間上曝光和轉(zhuǎn)移過程可以同時進(jìn)行，上一時間片曝光結(jié)束后，即根據(jù)下一時間片對應(yīng)的曝光編碼進(jìn)行曝光控制；于此同時進(jìn)行上一時間片產(chǎn)生感應(yīng)電荷的轉(zhuǎn)移操作，曝光操作和轉(zhuǎn)移操作總是一一對應(yīng)出現(xiàn)的；在經(jīng)過N個時間片操作之后，即第N個時間片所產(chǎn)生的感應(yīng)電荷轉(zhuǎn)移完畢之后，圖像傳感器中存儲的圖像信息輸出。
[0055]步驟4:將圖像傳感器中存儲的圖像數(shù)據(jù)讀取出來，獲得一副曝光編碼圖像。
[0056]經(jīng)過N個時間片編碼曝光之后形成的實(shí)際上是多個曝光時間片產(chǎn)生圖像的疊加，因此所獲得的曝光編碼圖像不能直接清晰顯示所拍攝景物的變化過程，需要對曝光編碼圖像進(jìn)行解碼操作，才能還原出不同時間片對應(yīng)的過程圖像。
[0057]步驟5:通過軟件對曝光編碼圖像進(jìn)行解碼，還原出不同時刻的過程圖像。
[0058]曝光編碼圖像的解碼還原過程如圖5所示，解碼還原過程需要用到景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，本發(fā)明假定景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)已知或者可以通過其他技術(shù)手段獲取。
[0059]5.1算法首先根據(jù)景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)和時間片信息進(jìn)行點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)實(shí)例化，獲得對應(yīng)時間片的反卷積矩陣；
[0060]5.2使用時間片對應(yīng)的反卷積矩陣對曝光編碼圖像進(jìn)行反卷積運(yùn)算，得到對應(yīng)時間片的過程圖像；
[0061]5.3對N個時間片重復(fù)過程5.1和5.2，即得到每個時間片對應(yīng)的過程圖像。
[0062]本發(fā)明原理:
[0063]對于快速運(yùn)動對象或快速變化場景，圖像捕獲過程中光場信息與傳感器像素之間存在相對運(yùn)動或變化，場景中一個點(diǎn)的光場信息不僅僅反映在圖像上的一個點(diǎn)，而是沿運(yùn)動路徑或變化方向彌散成圖像平面的一條曲線。因此圖像上的每個點(diǎn)是場景多個點(diǎn)混疊之后的光強(qiáng)信息。這一過程可以寫成如下形式:
[0064]i (X，y) =h (x, y) *o (x, y) +n (x, y)
[0065]其中h(x, y)是圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，*是卷積運(yùn)算，o (x, y)是清晰圖像，n(x, y)是圖像噪聲，i(x，y)是捕獲的模糊圖像。
[0066]由此，在點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)已知情況下，從模糊圖像恢復(fù)獲取清晰圖像的過程就是對模糊圖像進(jìn)行慮噪之后的反卷積過程。對上述形式轉(zhuǎn)換成頻域形式為:
[0067]I (X，Y) =H (X，Y) 0 (X，Y) +N (X，Y)
[0068]給定圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，則清晰圖像傅里葉變換的獲取公式如下:
[0069]0 (X，Y) =I (X，Y) /H (X，Y) -N (X，Y) /H (X，Y)
[0070]傳統(tǒng)曝光方式獲取的模糊圖像由于卷積核的頻帶有限或者傅里葉變換不完全，會導(dǎo)致信息丟失而造成反卷積運(yùn)算不可能。例如曝光時間為T的一副模糊圖像，等價于在時間域內(nèi)的場景圖像與一個盒裝濾波器(box filter)的卷積,盒裝濾波器的傅里葉變換在頻域內(nèi)存在多個幅值零點(diǎn)，即H(X，Y)=0，因而不能通過反卷積運(yùn)算得到清晰原始圖像。曝光編碼則是將盒裝濾波器轉(zhuǎn)化為一個帶通濾波器，消除濾波器的頻域零點(diǎn)，使得反卷積運(yùn)算成為可能。
[0071]已經(jīng)基于SONY公司的ICX285AL芯片應(yīng)用本發(fā)明專利，該C⑶芯片分辨率1360x1024，支持電子快門。通過設(shè)計(jì)曝光編碼驅(qū)動電路，設(shè)置其曝光時間片20us，10個曝光時間片，采用曝光碼字0101011011對實(shí)驗(yàn)室設(shè)置的快速周期運(yùn)動物體進(jìn)行成像，通過對曝光編碼圖像的解碼恢復(fù)，獲得了 10幅幀頻率達(dá)到50000幀每秒的高分辨率圖像，驗(yàn)證了本發(fā)明方法的可行性。
【權(quán)利要求】
1.一種基于電子快門曝光編碼的成像方法，其特征在于:包括如下步驟: I】獲取景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)以及設(shè)置曝光參數(shù)；其中，根據(jù)所拍攝景物對相機(jī)時間分辨能力的要求設(shè)置曝光時間片長度T ;根據(jù)所拍攝景物的變化過程持續(xù)時間或者說拍攝者所關(guān)心的變化持續(xù)時間設(shè)置曝光全過程的時間片個數(shù)N ;根據(jù)不同拍攝對象場景變化的時間域特征設(shè)置曝光二進(jìn)制編碼B1B2B3…BN ； 2】曝光、轉(zhuǎn)移及輸出: 2.1】編碼曝光階段:電子快門的曝光控制信號受曝光編碼的控制，若時間片T1對應(yīng)的編碼B1為1，則在該時間片內(nèi)，電子快門打開，像素單元光敏區(qū)接受景物光并產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電荷；若民為O，則該時間片，電子快門不打開，等待一個時間片長度后進(jìn)行下一時間片的曝光操作； 2.2】曝光轉(zhuǎn)移階段:進(jìn)入下一時間片的曝光，對圖像傳感器的像素光敏區(qū)重復(fù)上述的步驟2.1的曝光過程，若上一時間片有曝光，則進(jìn)行光敏區(qū)感應(yīng)電荷向存儲區(qū)的轉(zhuǎn)移過程；如此反復(fù)，經(jīng)過N個時間片曝光過程后，圖像傳感器經(jīng)過一次完整的編碼曝光，N個時間片所獲得的圖像信息累積存儲在像素存儲區(qū)中；2.3】將圖像傳感器中存儲的圖像數(shù)據(jù)輸出，獲得一副曝光編碼圖像； 3】解碼還原: 3.1】首先根據(jù)景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)和時間片信息進(jìn)行點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)實(shí)例化，獲得對應(yīng)時間片的反卷積矩陣； 3.2】使用時間片對應(yīng)的反卷積矩陣對曝光編碼圖像進(jìn)行反卷積運(yùn)算，得到對應(yīng)時間片的景物圖像； 3.3】對N個時間片重復(fù)步驟3.1】和3.2】，即得到每個時間片對應(yīng)的景物圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電子快門曝光編碼的成像方法，其特征在于:所述獲取景物圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的方法如下: 利用分光系統(tǒng)和外部觸發(fā)信號，使一臺低分辨率高速成像相機(jī)對同一景物進(jìn)行三次拍攝成像，曝光一個時間片T長度，三次曝光成像時刻分別對應(yīng)景物快速變化的開始階段、過程中以及接近結(jié)束階段，即開始幀F(xiàn)rameS、過程幀F(xiàn)rameM和結(jié)束幀F(xiàn)rameE ； 對開始幀、過程幀和結(jié)束幀圖像，進(jìn)行不同灰度閾值條件下的圖像輪廓提取，或者進(jìn)行灰度梯度計(jì)算得到圖像的灰度梯度圖； 根據(jù)輪廓提取結(jié)果和灰度梯度信息，對開始幀與過程幀、過程幀與結(jié)束幀分別進(jìn)行模型匹配，獲取景物圖像不同灰度閾值條件下，在圖像中的位置或擴(kuò)散信息； 根據(jù)三幀圖像拍攝的時間片信息Ts、Tm、Te以及景物在不同圖像幀中的位置和擴(kuò)散信息，分別計(jì)算出景物圖像在開始幀、過程幀與結(jié)束幀三個時間片之間的兩個點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)PSF1'PSF2。
【文檔編號】H04N5/235GK103595922SQ201310539187
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】嚴(yán)明, 李斌康, 楊少華, 郭明安, 羅通頂, 李剛 申請人:西北核技術(shù)研究所