发明名称 一种基于空域的自适应MTFC遥感图像复原方法
摘要 一种基于空域的自适应MTFC遥感图像复原方法,首先根据实验室实测的MTF值以及用户的需求值确定遥感器系统从零频到奈奎斯特频率范围内不同频率处MTF的补偿值。然后依据有限长滤波器原理,计算获取一维卷积系数,并在此基础上,构造二维有限长滤波器而不是传统的傅里叶变换来计算二维去卷积系数,大大简化了计算过程。同时,本发明方法根据实验室实测的不同成像参数下不同灰度的SNR和不同的景物内容进行自适应抑噪,可以在提升图像MTF的同时保证图像的SNR下降很小。本发明方法能有效提升图像的MTF,提高图像的清晰度,同时不会放大噪声,改善图像质量。
申请公布号 CN103871033B 申请公布日期 2016.08.17
申请号 CN201410086318.6 申请日期 2014.03.10
申请人 北京空间机电研究所 发明人 何红艳;齐文雯;周楠;周虎;黄巧林;岳春宇;邢坤;鲍云飞;梅强
分类号 G06T5/00(2006.01)I 主分类号 G06T5/00(2006.01)I
代理机构 中国航天科技专利中心 11009 代理人 陈鹏
主权项 一种基于空域的自适应MTFC遥感图像复原方法,其特征在于步骤如下:(1)在地面通过实测得到遥感器系统从零频到奈奎斯特频率范围内的MTF值;(2)根据成像需求确定理想的MTF提升曲线,并与步骤(1)的结果进行比较,得到遥感器系统从零频到奈奎斯特频率范围内不同频率处MTF的补偿值|H(e<sup>jw</sup>)|;(3)利用步骤(2)的结果,计算得到一维卷积系数h(k),|H(e<sup>jw</sup>)|=A(w,k)*h(k),其中h(k)是中心对称的,h(k)的长度为M;<img file="FDA0000926557540000011.GIF" wi="598" he="131" />w为频率,k取<img file="FDA0000926557540000012.GIF" wi="302" he="130" />(4)利用步骤(3)得到的一维卷积系数h(k)构造二维卷积核h(i,j),h(i,j)为一个M*M的正方形矩阵且满足中心对称和轴对称,其中i,j的取值范围分别为<img file="FDA0000926557540000013.GIF" wi="905" he="128" />h(i,j)中不同的卷积系数的个数为<img file="FDA0000926557540000014.GIF" wi="489" he="130" />二维频域响应函数表示为:<img file="FDA0000926557540000015.GIF" wi="1864" he="191" />式中<img file="FDA0000926557540000016.GIF" wi="971" he="179" />x(t<sub>x</sub>,t<sub>y</sub>)为一个长度<img file="FDA0000926557540000017.GIF" wi="442" he="129" />的函数,其中<img file="FDA0000926557540000018.GIF" wi="317" he="131" />t<sub>y</sub>∈[0,t<sub>x</sub>],|H(f<sub>x</sub>,f<sub>y</sub>)|为二维频率处的MTF补偿值,k(t<sub>x</sub>,t<sub>y</sub>)为卷积系数的重复次数;(5)实测遥感器系统在不同成像参数下不同灰度下的SNR,利用拟合的方式得到遥感器系统在不同成像参数下不同灰度下的SNR曲线;(6)根据步骤(5)得到的SNR曲线构造抑噪查找表系数M(i),M(i)=10^((y(i)‑y<sub>max</sub>)/20),i在[0,2<sup>N‑1</sup>]内取整,N为量化位数,i为某一确定成像参数下的某一DN值,y(i)为i与对应的SNR,y<sub>max</sub>为同一个确定的成像参数下的最大SNR;(7)利用步骤(4)得到的二维卷积核h(i,j)对待复原的图像进行卷积,然后进行噪声抑制后输出复原后的图像;所述复原后的图像中的每一个像元的灰度值i<sub>2</sub>满足条件i<sub>2</sub>=i<sub>0</sub>+k(i<sub>1</sub>‑i<sub>0</sub>),k=K||i<sub>1</sub>‑i<sub>0</sub>||M([i<sub>0</sub>]),其中i<sub>0</sub>为像元的原始灰度值,i<sub>1</sub>为像元经过二维卷积后的灰度值,[]表示取整函数,M([i<sub>0</sub>])通过查找步骤(6)得到的抑噪查找表系数获得,K为大于0的整数,是可变的抑噪阈值参数,根据当前像素补偿前的SNR而定,K的取值应保证补偿后该像素DN值的均匀景物SNR下降不超过设定值。
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