自适应非凸稀疏正则化下自适应光学系统加性噪声的去除

发布时间：2018-01-19 08:04

  本文关键词： 自适应光学 加性噪声 自适应正则化 非凸　出处：《物理学报》2017年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：自适应光学系统可以实时测量并校正波前信息,但是系统中大量的噪声严重影响了系统的探测精度.自适应光学系统中一般为加性噪声,本文提出一种全新的变分处理模型去除加性噪声,该模型采用自适应非凸正则项.非凸正则项在保持图像细节上较凸正则项具有更好的效果,能更好地保持点源目标的完整性.另外,根据不同区域的噪声水平自适应地构建正则化参数,使不同区域的像素点受到不同程度的噪声抑制,可以更好地保持目标的边缘细节.在算法实现上,为了解决非凸正则项收敛性较差的缺陷,采用分裂Bregman算法及增广拉格朗日对偶算法进行计算.实验及数值仿真结果都表明,该方法能够较好地去除系统中的加性噪声,且光斑信号保存得较为完整,处理后的质心探测精度及信噪比较高.
[Abstract]:Adaptive optics system can measure and correct the wavefront information in real time, but a large number of noise in the system seriously affect the detection accuracy of the system. In this paper, a new variational processing model is proposed to remove additive noise. Adaptive non-convex canonical terms are used in the model. Non-convex canonical terms are more effective than convex canonical terms in preserving image details. In addition, the regularization parameters can be constructed adaptively according to the noise level of different regions, so that the pixel points in different regions are suppressed by different degrees of noise. In order to solve the problem that the convergence of non-convex regular terms is poor, the edge details of the target can be better maintained. Using split Bregman algorithm and augmented Lagrangian dual algorithm, the experimental and numerical simulation results show that the method can remove additive noise in the system. The spot signal is preserved completely and the centroid detection accuracy and signal-to-noise ratio (SNR) are higher.
【作者单位】： 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏省气象传感网技术工程中心江苏省大气环境与装备技术协同创新中心;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:61071164) 江苏省高校自然科学研究基金重大项目(批准号:12KJA510001) 江苏省气象探测与信息处理重点实验室项目(批准号:KDXS1405) 江苏省2016大学生实践创新计划(批准号:201610300254) 江苏高校优势学科Ⅱ期建设工程和江苏省双创计划资助的课题~~
【分类号】：O439;TP391.41
【正文快照】： 自适应光学系统可以实时测量并校正波前信息,但是系统中大量的噪声严重影响了系统的探测精度.自适应光学系统中一般为加性噪声,本文提出一种全新的变分处理模型去除加性噪声,该模型采用自适应非凸正则项.非凸正则项在保持图像细节上较凸正则项具有更好的效果,能更好地保持点源

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