高速微扫描图像超分辨重建

为了提升无人机机载光电侦察设备的目标识别距离,本文结合实际工程项目研制了适用于机载光电侦察设备的高速微扫描超分辨核心组件,在嵌入式平台GPU-TX2i上实现了图像实时超分辨重建。首先让微扫描核心组件按照预先设定的步长和频率进行微位移,获取四帧具有亚像素偏差的连续的低分辨率图像,然后使用基于概率分布的图像超分辨重建算法,将这四帧图像处理成一帧高分辨率的图像。实验结果表明,探测器输出的帧频为120 FPS、分辨率为640×512的低分辨图像序列经超分辨重建后,变成帧频为30 FPS、分辨率为1280×1024的图像序列,有效空间分辨率提升了78.2%,目标识别距离提升了43.3%。重建一帧高分辨率图像耗时约为33 ms,微扫描核心组件的微扫描响应时间小于1.0 ms,到位精度小于0.3μm(对应约0.03个像素)满足机载光电侦察设备对实时性和精度的要求。