基于低空遥感系统的星载光学遥感器成像仿真

在星载光学遥感器设计过程中,利用计算机仿真技术模拟遥感器成像过程能够评估遥感系统设计可行性,并预测遥感器成像能力。针对高分辨率星载光学遥感器成像特点,提出一种基于低空遥感系统的成像仿真方法。以低空宽视场和多光谱图像数据为基础,利用图像分类、分类拟合等方法生成低空多光谱宽视场仿真图像,采用经验线性法进行反射率反演,结合星载光学遥感器空间分辨率、MTF、光谱响应等特性以及大气辐射传输理论得到遥感器入瞳处辐亮度仿真图像。将QuickBird卫星作为仿真对象,开展成像仿真实验,并评价仿真精度。实验结果表明仿真图像与卫星图像保持较高相似程度。

一种多路平行同时偏振成像配准方法

为解决多路平行同时偏振成像系统由于光轴位置不同带来的成像偏差问题,设计了一种多源图像融合的光学前端,对3幅坐标不一的偏振图像进行实时配准研究。在平行光轴的基础上,通过在系统结构内部安装光楔,计算不同视场图像的成像视差,求得三方向偏振图像各个像素点对应的仿射变换需要的参数,并将其建立一套像素匹配存储表,通过直接查表的方式,调用仿射地址和对应的权值完成三方向偏振图像的配准,最后利用配准后的图像求解出偏振度图像。实验结果表明,该设计能够准确地实现三方向偏振图像的实时配准,避免了由于源图像的偏差产生的伪偏振现象,使配准后合成的偏振图像能够准确的反映目标的偏振信息并且达到了实时配准的要求。

基于椭圆形度量谱特征的图像匹配算法

为了进一步提高基于谱特征的图像匹配算法的精度并拓宽其应用范围,提出了一种基于椭圆形度量谱特征的图像匹配算法.通过引入对样本数据具有更好区分性的椭圆形几何,结合数据统计特性定义了椭圆形度量.对特征点构造谱特征时,根据椭圆形相对距离选择子特征点集并构造无向加权图,对利用椭圆形度量获取的关联邻接矩阵进行谱分解,基于特征值和谱隙向量的统计量构造椭圆形度量谱特征.在特征点匹配过程中,根据椭圆形距离度量谱特征之间的相似性,建立匹配数学模型,并采用贪心算法进行求解.针对序列图像以及视角变换、形变较大图像的对比实验结果表明,所提算法的匹配正确率保持100%,优于其他谱特征匹配算法.椭圆形度量谱特征提高了匹配算法的精度,对噪声具有较高的鲁棒性.