本文關(guān)鍵詞：基于微小衛(wèi)星星座的高分辨率圖像重構(gòu)技術(shù)研究

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【摘要】：隨著高分辨率遙感圖像在軍民范疇內(nèi)的普遍應(yīng)用,對(duì)于圖像分辨率的要求越來(lái)越高。如何低成本獲得高分辨率遙感圖像已是如今航天航空遙感領(lǐng)域研究的熱門(mén)。本文提出一種利用圖像配準(zhǔn)與重構(gòu)技術(shù)來(lái)提高微小衛(wèi)星圖像分辨率的方法,主要包括以下內(nèi)容:首先,對(duì)微小衛(wèi)星的成像理論基礎(chǔ)和圖像獲取方法進(jìn)行研究。從光電成像系統(tǒng)的理論分析入手,說(shuō)明本文提出的提高微小衛(wèi)星圖像分辨率方法的可行性與有效性;針對(duì)微小衛(wèi)星星座中單顆衛(wèi)星自身的特性以及多顆衛(wèi)星之間的聯(lián)系,提出兩種獲取多幀互有位移的微小衛(wèi)星序列圖像的方法。其次,分析比較幾種典型的亞像元級(jí)圖像配準(zhǔn)算法。文中采用基于最大互信息法、基于SIFT特征匹配法、基于SURF特征匹配法和Keren亞像元級(jí)圖像配準(zhǔn)法四種配準(zhǔn)方法,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)四種方法進(jìn)行分析比較。結(jié)果表明Keren配準(zhǔn)算法的配準(zhǔn)誤差小于0.1個(gè)像素,是最適合本文對(duì)微小衛(wèi)星序列圖像進(jìn)行處理的配準(zhǔn)算法。然后,提出兩種序列圖像插值重構(gòu)方法。針對(duì)配準(zhǔn)整像素后相互只具有亞像元級(jí)位移的多幀低分辨率序列圖像,提出順序加權(quán)排列法與迭代分解像元法兩種插值重構(gòu)方法,從而達(dá)到提升微小衛(wèi)星遙感圖像空間分辨率的目的。最后,通過(guò)圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)與實(shí)驗(yàn)分析來(lái)驗(yàn)證方法的有效性。為了模擬微小衛(wèi)星圖像并驗(yàn)證本文方法的有效性,分別設(shè)計(jì)了仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室拍攝實(shí)驗(yàn)與外景拍攝實(shí)驗(yàn),得到一系列互有微小位移的低分辨率序列圖像。針對(duì)得到的序列圖像使用Keren亞像元級(jí)配準(zhǔn)法進(jìn)行圖像配準(zhǔn),配準(zhǔn)整像素后分別運(yùn)用順序加權(quán)排列法和迭代分解像元法對(duì)其進(jìn)行圖像重構(gòu),并對(duì)得到的高分辨率圖像采用峰值信噪比、信息熵等評(píng)價(jià)方法進(jìn)行圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,通過(guò)插值重構(gòu)得到的圖像其空間分辨率提高了近一倍,而且保留了充足的細(xì)節(jié)信息,可以有效地提高微小衛(wèi)星圖像的空間分辨率。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP751

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本文編號(hào)：1286512