一种彩色图像幸运区域融合算法

幸运区域融合技术通过挑选、配准、拼接短曝光 序列图像中具有一定概率的清晰度 高的“幸运区域”获得一幅高分辨率的重构图像,目前该技术处理对象通常是单色图像。根 据彩色图像成像过程及其数据特点,结合经典的幸运区域融合算法,提出了一种针对彩色短 曝光图像序列的幸运区域融合算法。该算法分别对彩色图像红、绿、蓝3个通道数据进行选 图、配准和拼接,最后合成一幅高分辨率的彩色图像。通过连续拍摄的2200帧短曝光图像, 对所提出的算法进行了多角度验证。红、绿、蓝三通道的选图结果表明,大气湍流确实对光 学场景中不同区域、不同波段光的成像产生随机的干扰,这从一个方面证明红、绿、蓝三通 道分别处理在理论上是成立的。对实测彩色图像融合结果的主观感受和客观指标也证明该算 法可以提高因大气湍流而退化的图像的分辨率。     

基于FPGA的实时幸运区域融合算法

大气湍流对光学目标图像的分辨率会产生随机性 的影响。幸运区域融合(lucky-region fusion,LRF)是一 种针对受大气湍流影响图像序列的图像合成技术,通过在一系列短曝光图像中选取具有高分 辨率的区域进行融合,从而获得一张清晰的图像。LRF 算法在台式计算机上实现比较简单, 但这是事后处理的方法,没有实时性。描述一种针对灰度图像流实时地进行提取、分区处理 和合成的LRF算法及其系统实现技术。根据现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)数字信号处理的特点 , 提出了一种适合于FPGA处理的实时LRF算法。用硬件描述语言对该算法进行逻辑设计,将 其嵌入到一个中小规模的FPGA上,从而构成一个纯硬件的紧凑的LRF处理系统。通过模拟 的序列图像和在实验室实际拍摄了短曝光序列图像,对该系统进行了测试。实验结果表明, 所提出的实时LRF算法可行,所实现的FPGA系统可以实现输入灰度图像序列的实时动态幸 运区域融合,并最终获得高分辨率的融合图像。