像采集装置;33、处理器;44、分光镜;221、镜头;222、图像传感器;223、显示屏;331、第一运算模块;332、第二运算模块。
【具体实施方式】
[0040]下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041]为了定量地高速测量气动光学效应对航拍成像系统分辨力的影响，并能够有效的补偿、校正上述影响，本发明实施例提供了一种气动光学效应中模糊图像的复原装置，该装置能够实时高效地对气动光学效应所导致的图像模糊现象进行校正复原，极大的提高航拍成像系统的分辨力且上述复原装置小型化、成本较低而适用性较强。
[0042]参见图2，本发明提供了一种气动光学效应中模糊图像的复原装置。该装置具体包括:波前传感器11、图像采集装置22和处理器33;
[0043]波前传感器11，用于获取探测目标的反射光波经过气动光学效应之后产生的畸变波前，提取畸变波前中的光学特征参数;其中，光学特征参数至少包括:空间信息和/或时间信息；
[0044]图像采集装置22，用于采集探测目标的图像数据，对图像数据进行成像处理，得到探测目标的原始图像；
[0045]处理器33，用于根据光学特征参数和探测目标的原始图像进行反卷积处理，得到探测目标的复原图像。
[0046]本发明实施例提供的气动光学效应中模糊图像的复原装置，通过处理器33进行波前传感器11提取的光学特征参数与图像采集装置22处理得到的探测目标的原始图像之间的反卷积运算，能够实时高效地对气动光学效应所导致的图像模糊现象进行校正复原，极大的提高航拍成像系统的分辨力且上述复原装置小型化、成本较低而适用性较强。
[0047]具体的，考虑到气动光学效应影响航拍成像系统的分辨力的本质在于成像系统获取的实际图像是真实目标图与波前畸变的点扩散函数的卷积，本发明实施例中所提供的气动光学效应中模糊图像的复原装置包括有波前传感器11，该波前传感器11对于携带有探测目标的图像数据的波前畸变直接进行测量，为波前畸变的点扩散函数提供计算依据，同时，也能够提高整个复原装置的校正速度和效果。考虑到机载的航拍成像系统需要将飞机下面的地面图像实时地传输到地面，实时显示、实时记录，用于导航和取景，所以，对气动光学效应对成像系统所带来的图像模糊现象也需要实时性的进行复原以满足航拍的需求，则本发明实施例中优选的将哈特曼波前传感器作为波前传感器11，该哈特曼波前传感器可以用很高的采样频率同时测量出光场的相位分布和强度分布，能够满足航拍时由于较快的大气变化所导致的波前畸变的实时测量，其中，哈曼特波前传感器是一种以波前斜率测量为基础的波前测试仪器，通过获取的波前畸变的相关光学特征参数一一空间信息和/或时间信息进行上述波前斜率的测量，该哈曼特波前传感器结构简单、灵活性好、高光效效率且对环境条件要求低，适应能力较强，更能满足航拍用户的需求。
[0048]考虑到航拍成像系统中图像的摄取是以无人驾驶飞机为空中平台，以专用照相机、摄像机以及视频无线传输技术获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求得到的图像，本发明实施例所提供的复原装置还包括有图像采集装置22，该图像采集装置22是用于摄影的光学器件，利用光的直线传播性质和光的折射规律，以光子为载体，把某一瞬间的被测目标的图像数据的光信息量，以能量方式经过图像采集装置22的镜头221传递给感光材料，最终成为可视的探测目标的原始图像。
[0049]为了便于上述畸变波前中的光学特征参数与探测目标的原始图像的进一步分析处理，本发明实施例还包括有处理器33，该处理器33用于接收波前传感器11检测到的精确的波前畸变信息，并将波前畸变信息复原为远场光斑数据，同时还接收图像采集装置22成像处理后的探测目标的原始图像，通过远场光斑数据、探测目标的图像数据与探测目标的原始图像之间的卷积关系，利用反卷积技术实现对探测目标的高分辨力重建，得到探测目标的复原退昂，实现了目标的精确探测。
[0050]进一步的，为了保证波前传感器11有足够的光能实现波前畸变的测量的同时又能够确保图像采集装置22有足够的光能进行成像，上述模糊图像的复原装置还包括分光镜44，参见图3，该分光镜44是将波前畸变分成两束，由光学玻璃镀膜制成，通过光谱空间色散原理根据不同的光谱特性分布将畸变波前分离为第一光波和第二光波，两束不同频谱的光波各自保持完整的待测畸变波前，且均携带有所述探测目标的原始数据，采用双波长的工作方式，更方便的满足了不同器件的工作方式。其中，第一光波和第二光波的性质与畸变波前的性质完全相同，即各自保持完整的待测畸变波前，且两份光波的光强度总和等于畸变波前光强度。
[0051]其中，上述波前传感器11还用于接收分光镜44分离出的第一光波，利用波前传感器11自身的工作原理提取出分离波一一第一光波中的光学特征参数，同样的，上述光学特征参数至少包括:空间信息和/或时间信息。
[0052]另外，上述图像采集装置22则还用于接收分光镜44分离出的第二光波，通过对提取的该第二光波中携带的探测目标的图像数据进行成像处理，得到探测目标的原始图像，其中，图像采集装置22采集第二光波中的探测目标的图像数据进行成像的原理与上文所述的图像采集装置22本身的成像原理相似，在此不再赘述。
[0053]进一步的，参见图4，本发明实施例所提供的气动光学效应中模糊图像的复原装置中的图像采集装置22包括镜头221、图像传感器222和显示屏223。
[0054]其中，在拍摄时，上述镜头221由一系列光学镜片和镜筒组成，具有焦距和相对口径两个特征数据，用于接收分光镜44分离出的第二光波，经过镜头221的光线的折射生成对应的折射光波，为拍摄成像提供支撑，即在拍摄时，通过镜头221的光线便投影到感光部件上使其感光成像。
[0055]图像传感器222是用来感光成像的部件，相当于光学传统相机中的胶卷，在图像传感器222上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列，当其表面感受到上述折射光波时，会将电荷反应在组件上，把光子转化成电子，然后存进感光组件的记忆体内，这样，整个感光组件所产生的信号再通过信号放大就构成了一个完成的探测目标的原始图像的画面，其中，上述感光组件捕获的光子随着其面积的增大而增多，则感光性能提高，信噪比降低。最后则通过显示屏223显示上述探测目标的原始图像。
[0056]进一步的，考虑到探测目标本身反射的光线可以传播到镜头221，也吸收周围其他的物质的反射光线发光而传播到镜头221中，本发明实施例还提供有一个额外的补充电源，特别是在光线不足时作为光线替补器件，用于向探测目标发送光波，以便于探测目标接收光波后能够有足够的光照发射携带探测目标的图像数据的反射光波。
[0057]进一步的，本发明实施例所提供的图像采集装置22可以为照相机，摄像机也可以是红外热像仪等具有成像功能的仪器。
[0058]其中，上述照相机和摄像机的工作原理相似，在此以照相机为例，具体的工作原理如下，探测目标反射光线，经镜头221聚焦到CCD(Charge_coupled Device，电荷親合元件)或是CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)等芯片上，上述芯片根据光电弱强积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一幅幅画面的电信号，经过放大电路放大、自动增益控制等运算，经过模数转换至图像数字信号的处理，得到一个标准的图像信号。
[0059]另外，本发明实施例所提供的图像采集装置22还可以是红外热像仪，该红外热像仪是把物体发出的不可见红外能量转变为可见热图像的仪器，它利用的是红外探测器以及光学成像物镜接受探测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，得到与所述探测目标的红外辐射强度相对应的所述探测目标的原始图像，可以快速的成像，而且除了可以拍摄到物体的红外图像，还可以拍摄到一副可见光照片，并将其融合在一起，能够让航拍用户在第一时间识别和定位故障。另外，考虑到上述分光镜44分离波前畸变所成的两个性质相同的光波一