衛(wèi)星顫振對遙感成像質(zhì)量影響研究及實驗驗證.pdf

1、在信息資訊需求日益擴大化的今天，利用航空航天手段獲取高質(zhì)量遙感圖像并解析其中蘊含的豐富訊息具有廣闊的應用前景，已經(jīng)成為各國普遍重視的一項重要技術(shù)。然而，衛(wèi)星平臺的振動對高分辨率遙感成像有著極大的制約作用。衛(wèi)星由于其高成本、制作過程高難度及不可回收的特性而需要在設計時對其全方位性能指標進行把握，因此將衛(wèi)星顫振對高分辨遙感圖像退化程度的影響作用進行量化，從而反過來對衛(wèi)星平臺的設計提出約束指導是一項非常具有實際意義的工作。
　　 本文

2、首先調(diào)研了高分辨對地成像技術(shù)的發(fā)展需求背景;總結(jié)了運動導致遙感成像像質(zhì)退化研究領(lǐng)域在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀;從衛(wèi)星軌道、成像遙感器及衛(wèi)星平臺顫振三個方面介紹了高分辨對地觀測成像的空間成像環(huán)境;并介紹了高分辨對地觀測衛(wèi)星的發(fā)展歷程。
　　 隨后介紹了圖像質(zhì)量評價方法的概念，從主客觀及MTF三個方面介紹了幾種基本的圖像評價方法;從遙感相機成像過程的角度以模塊化的思維簡述了全鏈路對地仿真成像仿真技術(shù)的基本原理，從理論上建立了面陣相機及TDI

3、推掃相機在顫振條件下退化成像過程的數(shù)學模型，在推導的數(shù)學模型基礎(chǔ)上，研制并優(yōu)化了衛(wèi)星顫振光學仿真軟件OISSV。使用者可利用OISSV方便地計算出兩類相機在任意顫振條件下所成退化像，并可參考軟件提供的MTF、SSIM、PSNR及MSE等客觀評價參數(shù)對所得到的退化像進行像質(zhì)評價，從而對顫振參數(shù)的合理性做出判斷。本文以OISSV為仿真成像工具，對衛(wèi)星高分辨對地觀測所采用的四類成像軌道下的成像環(huán)境及系統(tǒng)參數(shù)進行仿真成像，并對成像結(jié)果作出相應的

4、分析。
　　 最后根據(jù)空間相機成像系統(tǒng)的研究思路，建立了一套模擬遙感相機成像的硬件實驗系統(tǒng)，通過對其加載一定的顫振，即可得到相應的顫振退化圖像。設定一種參數(shù)的振動，分別計算硬件系統(tǒng)所得模擬圖像及仿真系統(tǒng)所得仿真圖像的MTF退化值，將獲得的MTF曲線進行比較，發(fā)現(xiàn)兩類結(jié)果在趨勢和數(shù)值上基本保持一致，波動范圍較小，故理論模型的正確性得到驗證。
　　 設計開發(fā)衛(wèi)星顫振光學仿真軟件，以各類客觀圖像評價參數(shù)為指標對遙感圖像在衛(wèi)星顫