【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电成像，尤其涉及一种抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法。
技术介绍
1、计算鬼成像，是一种基于光场强度相关性的非传统成像方法。它与传统成像技术的根本区别在于，计算鬼成像不需要使用透镜或成像元件来直接捕捉目标物体的图像，而是通过分析光场的统计特性来间接重建目标的图像。计算鬼成像技术在多个领域都有应用，包括但不限于军事侦察、医学成像、天文观测和光学测量。在实际应用中，常见的散射介质包括大气中的雾霾和水体中的浑浊。雾霾和水体中的悬浮颗粒会增加光的散射，导致成像对比度下降；散射介质中的颗粒物会吸收和散射光线，减少到达成像传感器的光线量，从而降低可见度；散射介质可能会影响光线的颜色成分，导致成像时颜色失真，影响图像的真实性；光通过散射介质后会改变传播路径，导致基于“点对点”的传统成像方式成像质量下降，甚至无法成像。计算鬼成像技术能够抵抗散射介质中的光场扰动，即使在光强受到散射影响的情况下，也能够获取到清晰的图像。由于计算鬼成像依赖于光强的相关性，它在一定程度上能够抑制噪声，提高成像质量。因此，研究计算鬼成像技术在散射介质环境下的成像，克服散射介质对光学成像带来的干扰，在遥感成像、生物医学成像、浓烟环境中的成像等领域中具有重大意义。hadamard散斑的水平和垂直差分处理可以增强图像的特征，减少噪声，并提高成像系统的综合性能。图像融合技术是一种将两个或多个图像结合起来，以产生一个包含所有输入图像中重要信息的单一图像的过程，具有扩展图像在空间域或时间域的覆盖范围，减少信息冗余和不确定性，压缩存储空间等优势。通过图像融合技
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，克服散射介质对于计算鬼成像的影响，提高成像质量。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，包括：
3、将hadamard散斑图像在时域中分解成水平分量散斑图像和垂直分量散斑图像；
4、分别采用所述水平分量散斑图像和所述垂直分量散斑图像对目标物体计算鬼成像，分别获得第一重构图像和第二重构图像；
5、设定阈值，分别找到所述第一重构图像和所述第二重构图像中物体区域的像素点坐标；
6、对比所述第一重构图像和所述第二重构图像中对应位置的像素点的质量，选择两张图像中质量更好的像素点；
7、将选取出的像素点合成一张新的图像，完成所述目标物体的最终重构图像。
8、根据本专利技术提供的抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，将hadamard散斑图像在时域中分解成水平分量散斑图像和垂直分量散斑图像的方法为：
9、di(x,y)＝i(x,y)-i(x-1,y)
10、mi(x,y)＝i(x,y)-i(x,y-1)
11、其中，di(x,y)是在位置(x,y)的水平分量散斑图像，mi(x,y)是在位置(x,y)的垂直分量散斑图像，i(x,y)是原始图像在位置(x,y)的像素值，x是水平方向上的像素索引，向右为正方向；y是垂直方向上的像素索引，向下为正方向。
12、根据本专利技术提供的抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，分别采用所述水平分量和所述垂直分量进行计算鬼成像，获得两张重构图像的方法包括：
13、将水平分量的散斑图像加载到dmd上，将水平分量散斑图像投影到物体上，对所述物体所在的光场进行调制，通过单像素探测器收集所述物体反射的光，获得第一光强值；
14、将垂直分量的散斑图像加载到dmd上，将垂直分量散斑图像投影到物体上，对所述物体所在的光场进行调制，通过单像素探测器收集所述物体反射的光，获得第二光强值；
15、将所述水平分量散斑图像与所述第一光强值进行关联运算，获得第一重构图像；
16、将所述垂直分量散斑图像与所述第二光强值进行关联运算，获得第二重构图像。
17、根据本专利技术提供的抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，获得所述第一光强值和所述第二光强值的方法为：
18、ai＝∫∫dxdydi(x,y)t(x,y),
19、bi＝∫∫dxdymi(x,y)t(x,y),
20、其中，ai为第一光强值，bi为第二光强值，t(x，y)为待测目标，di(x，y)为水平分量散斑图像，mi(x，y)为垂直分量散斑图像。
21、根据本专利技术提供的抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，获得所述第一重构图像和所述第二重构图像的方法为：
22、
23、其中，di(x，y)为水平分量散斑图像，mi(x，y)为垂直分量散斑图像，ai为第一探测值，bi为第二探测值，p(x,y)为第一重构图像，o(x,y)为第二重构图像，<·>为k次测量的系综平均。
24、根据本专利技术提供的抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，对比所述第一重构图像和所述第二重构图像中对应位置的像素点的质量，选择两张图像中质量更好的像素点的方法为：
25、
26、其中，c(x,y)是选择后的图像在像素位置(x,y)处的像素值，p(x,y)是用水平分量散斑获得的目标物体的重构图像在(x，y)处的像素值，qp(x,y)是p(x,y)在像素位置(x,y)处的质量，o(x,y)是用垂直分量散斑获得的目标物体的重构图像在(x，y)处的像素值，qo(x,y)是o(x,y)处的质量。
27、本专利技术技术效果：本专利技术公开了一种抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，将hadamard散斑分解为水平和垂直分量，可以增强重构图像的对比度，减少图像中的随机噪声，提高重构图像质量；本专利技术对比水平分量散斑和垂直分量散斑重构的图像中对应位置像素点的质量，可以有机提取两幅图像中物体的特征信息，提高重构图像质量。
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1.一种抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，其特征在于，将Hadamard散斑图像在时域中分解成水平分量散斑图像和垂直分量散斑图像的方法为：
3.如权利要求1所述的抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，其特征在于，分别采用所述水平分量和所述垂直分量进行计算鬼成像，获得两张重构图像的方法包括：
4.如权利要求3所述的抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，其特征在于，获得所述第一光强值和所述第二光强值的方法为：
5.如权利要求3所述的抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，其特征在于，获得所述第一重构图像和所述第二重构图像的方法为：
6.如权利要求1所述的抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，其特征在于，对比所述第一重构图像和所述第二重构图像中对应位置的像素点的质量，选择两张图像中质量更好的像素点的方法为：
【技术特征摘要】
1.一种抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，其特征在于，将hadamard散斑图像在时域中分解成水平分量散斑图像和垂直分量散斑图像的方法为：
3.如权利要求1所述的抑制散射介质的时域差分融合计算鬼成像方法，其特征在于，分别采用所述水平分量和所述垂直分量进行计算鬼成像，获得两张重构图像的方法包括：
4.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹杰，史牟丹，滕兆宇，王泽辰，夏悦然，赵全超，
申请(专利权)人：北京理工大学长三角研究院嘉兴，
类型：发明
国别省市：
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