大气湍流模糊的数学模型

Hufnagel等[76-77]根据大气湍流物理特征与成像质量的关系,提出了与大气湍流关联的图像降质模型,其模糊算子PSF可表示为:

式中:c为大气湍流性质的关联常数,可用于调控成像的清晰度;u与v分别表示频域变换中的离散变量。

大气湍流主要通过光线在不确定情况下的折射、衍射等因素影响成像质量(图8-2),所以同样可以使用表达光学系统中相差、衍射等因素的高斯退化函数来近似描述大气湍流模糊图像降质模型,其模糊算子PSF可表示为:

式中:K与a为常数;σ2记录图像的模糊程度;C为H(x,y)的支持域。

图8-2

图8-2　Lena图像受不同程度大气湍流模糊影响并附加各类噪声干扰的降质图像及其对应的频谱图像