传输型光学遥感器超模式斜采样新方法研究

文章简要介绍了超模式和斜模式采样的概念,结合超模式采样技术和斜模式采样技术,提出 了一种新的传输型光学遥感器的采样方法,即超模式斜采样,该方法充分发挥了超模式和斜模式采样的优 点,在图像信噪比保持不变的情况下,地面采样间距大大缩短,遥感图像的空间分辨率可以大大提高。

斜采样技术的混叠分析及分辨率计算

斜采样技术通过将线阵探测器倾斜一定的角度并调节积分时间的方法,利用较低成本实现了探测器的亚像元成像.本文对单线阵斜采样及超模式斜采样方式的混叠及分辨率进行了研究.通过对采样方式在频域对偶网格的分析,建立了斜采样成像系统与混叠的关系,在有效分辨率的意义下,确定了混叠与噪声最小的最佳倒易晶胞,将错位的频谱恢复到了正确的位置,提高了分辨率.实验结果表明,通过最佳倒易晶胞去除混叠的斜采样技术有效地提高了线阵采样式光学遥感器图像分辨率.

超模式斜采样遥感图像超分辨复原方法

超模式斜采样成像技术通过将两排探测器阵列倾斜成像提高相机空间分辨率。由于不满足香农采样定理,图像中出现混叠。为了降低混叠对遥感图像超分辨复原的影响,文章提出了一种结合最佳倒易晶胞的超分辨复原方法。该方法根据超模式斜采样频域对偶网格建立相应的混叠模型,通过权重函数衡量噪声和混叠在频谱中的分布,得到噪声、混叠最小最佳倒易晶胞;并基于Huber-MRF(Markov Random Field)图像先验模型建立了耦合最佳倒易晶胞的MAP(Maximum a Posterior)超分辨复原模型。实验表明,该方法降低了超模式斜采样成像中混叠对复原的影响,获得了良好的超分辨复原效果。

基于最佳倒易晶胞的斜采样遥感图像复原方法

遥感图像的退化受多种因素的影响。本文研究了斜采样方式下混叠、模糊、噪声对图像有效分辨率的影响,在贝叶斯框架下提出了一种基于最佳倒易晶胞的斜采样遥感图像复原方法。该方法基于高斯图像先验假设,首先根据斜采样图像获取系统参数对倒易晶胞的形状进行限制,获取混叠与噪声最小的频域覆盖,然后在Bayesian-MAP(最大后验概率,Maximum a Posterior Probability)框架下建立耦合模型,通过迭代复原方法得到混叠、模糊、噪声最小化的图像。实验结果说明,本算法考虑了引起图像混叠的图像成像模型特性,获得了较好的复原结果,增强了图像分辨率。

斜采样的倾斜角度对采样产生混叠的影响及其与分辨率的关系

针对斜采样倾斜角度的选取和混叠与分辨率关系不明确的问题，从采样理论分析了混叠的成因，设计了衡量混叠程度的混叠指数AI，引入空间有效分辨率分析了倾斜角度与混叠、有效分辨率的关系。经过分析得出：相同条件下斜采样比常规采样混叠小的倾斜角度为57°～89°，最小混叠所对应的倾斜角度为78°；斜采样比常规采样空间有效分辨率高的倾斜角度为58°～87°，最大空间有效分辨率所对应的倾斜角度为75°。最后使用曲线拟合的方法得出混叠与空间有效分辨率的关系为幂指数关系。明确了倾斜角度与混叠及分辨率之间的关系，从而指导实际应用以满足特定混叠和分辨率的需求。

结合自适应倒易晶胞和HMT模型的斜采样遥感图像复原方法

传统的图像复原方法往往只考虑遥感图像获取过程中模糊和噪声对图像质量的影响,而忽略了图像混迭的影响.针对斜模采样系统调制传递函数各向异性的特点,通过自适应倒易晶胞确定图像中混迭和噪声较小的频谱覆盖范围;从图像复原的贝叶斯方法出发,以小波域隐马尔科夫树模型作为图像的先验模型,提出一种结合自适应倒易晶胞和隐马尔科夫模型的斜采样遥感图像复原方法.实验结果表明,该方法可有效地提高图像分辨率,较常用的图像复原方法复原效果更好.

27°斜模式采样及其遥感图像复原研究

针对不能确定斜模式采样的倾斜角度,与后期纠正处理带来的锯齿、混叠等效应,以及斜模式采样在采样过程中产生的混叠等问题,设计并实现了27°斜模式采样方式以降低采样后处理产生的锯齿等降质效应,通过分析线阵CCD采样过程中混叠的成因,将倒易晶胞应用于复原实际斜采样的遥感图像中。截止频率评价图像的分辨率证明:本文方法复原的图像较常规采样图像的分辨率提高了2.26倍。27°斜模式采样与倒易晶胞的复原方法可以应用到无高分辨率参考图像的遥感图像复原中,并可以减少混叠,使复原图像有更好的效果。

提高斜模式遥感图像有效分辨率的方法

利用梯度保真项具有补偿高频信息的能力,提出一种变分偏微分方程复原方法,用于提高斜模式遥感图像的有效分辨率.分析了斜模式采样条件下混叠现象的产生机理;用最佳倒易晶胞理论求出受混叠与噪声影响最小的斜模式采样图像频谱;对该图像频谱用文中方法去除模糊以得到分辨率提高的图像.实验结果表明,该方法能较好地去除混叠、模糊以及噪声对图像质量的影响,复原图像的信噪比高.

斜模超分辨率成像最佳角度

斜模成像是一种从采样模式上提高影像空间分辨率的方法,斜模成像角度的大小与成像质量密切相关。着重分析了斜模超分成像角度与斜模影像的有效分辨率、混叠、模糊以及噪声的关系,并确定斜模超分辨率最佳成像角度。首先,模拟分析了成像角度为1°~90°的混叠指数、视场幅宽以及有效分辨率,并提出了用交叉复原方法对影像的分辨率、混叠、模糊以及噪声进行定量评估;然后,利用调制传递函数(MTF)结合倒易晶胞的方法对斜模影像复原,最终确定了最佳成像角度为72°;最后,用实际实验验证分析结果表明,当斜模成像角度为72°时影像的分辨率提升约1.41倍。

提高空间光学遥感器有效分辨率的方法研究

亚像元成像技术是实现相机小型化、提高相机空间分辨率的有效方法。文章介绍了国内外主流的亚像元成像技术,分析了采样方式对标称分辨率及有效分辨率的影响。提出了基于倒易晶胞理论的自适应倒易晶胞用于调整错位频谱的方法,进一步提高了遥感器的有效分辨率。