经典图像复原算法分析与比较(6)_毕业论文

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经典图像复原算法分析与比较(6)

                       (2-9)

如果和两个函数是非周期序列,那么就要利用周期延拓将其变成周期函数,为了防止混叠现象的发生,令M>=A+B-1,使和分别延拓得下列函数:

                     (2-10)

                       (2-11)

综合可知:

                      (2-12)

这样原来的非周期卷积问题就变成了周期卷积问题,就可以用快速卷积法来计算了。

这样推广到二维的离散卷积函数也是如此,可用矩阵形式来表示。

2。2。2 大气湍流光学传递函数文献综述

波段透过湍流传播的过程是随着空间和时间变化的过程,大气湍流是一个随机的过程,他能用相关函数或者协方差来表示,这在大气湍流函数中特别重要的。结构函数是通过光学传递函数OTF代表的,并且其结构就是在x和x + r间一个随机过程的差的平方,如下所示:

             (2-13)

而协方差函数为:

            (2-14)

所以结构公式和协方差的关系式:

                         (2-15)

大气湍流的结构函数遵循能量定律:

                          (2-16)

其中C是折射率常数。

大气中温度结构函数同样遵循能量定理:

                         (2-17)

而大气光的折射率在于光波长n,给定:

                       (2-18)

其中T为开氏温度,P为以毫巴气压。因为温度变化大,气压变化相对较小,所以大气折射率的改变主要还是由温度变化决定的,所以

                         (2-19)

其中是折射率结构函数的平方,为温度结构函数的平方

又因为非常依赖高度Z,所以经常被表示为,温度结构常数给定为:

                  (2-20)

其中为常数,通常设定为2。4,为湍流粘性力,为平均风速,是温度的平均垂直梯度[[[9] 马恒利。 成像技术研究[J]。 光学学报。 2014]]。

                  (2-21)

如果波线穿过大气,大气折射率变化改变波的振幅和相位。所以,相位涨落是图像退化的主要原因,简化讨论,波前表示为:

                      (2-22)

其中为相位。

波前的空间相关函数是:

         (2-23)

这是一个大气湍流光学传递函数OTF,假设相位的变化为零,即OTF=1,意味着大气湍流造成的退化是不存在的。转化为数学公式为:

                      (2-24)

K是一个实数,其中M(k)是概率分布函数的傅里叶变换函数:

                    (2-25)

所以

      (2-26)

然而折射率变化造成的波传播在垂直方向上的相位变化是:

                    (2-27) (责任编辑:qin)