基于微小衛(wèi)星星座的高分辨率圖像重構(gòu)技術(shù)研究.pdf

1、隨著高分辨率遙感圖像在軍民范疇內(nèi)的普遍應(yīng)用，對于圖像分辨率的要求越來越高。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。本文提出一種利用圖像配準(zhǔn)與重構(gòu)技術(shù)來提高微小衛(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

2、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亞像元級圖像配準(zhǔn)法四種配準(zhǔn)方法，并通過仿真實(shí)驗(yàn)對四種方法進(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。針對配準(zhǔn)整像素后相互只具有亞

3、像元級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，通過圖像質(zhì)量評價(jià)與實(shí)驗(yàn)分析來驗(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。針對得到的序列圖像使用Keren亞像元級配準(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