基于刃邊法計(jì)算在軌HJ-1衛(wèi)星遙感圖像MTF的研究與應(yīng)用.pdf

1、MTF，即調(diào)制傳遞函數(shù)，是光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。成像系統(tǒng)MTF的高低直接影響到成像質(zhì)量的好壞:MTF越高，所獲得的遙感圖像的邊緣紋理等細(xì)節(jié)就越清晰，相反，就會(huì)越模糊。對(duì)于在軌運(yùn)行的衛(wèi)星遙感器，監(jiān)測(cè)其MTF的動(dòng)態(tài)變化情況，可以為在軌調(diào)焦，監(jiān)測(cè)衛(wèi)星運(yùn)行狀況，在軌衛(wèi)星遙感器的壽命預(yù)估，對(duì)遙感圖像復(fù)原，以及后繼衛(wèi)星的設(shè)計(jì)等提供參考依據(jù)。隨著國(guó)內(nèi)HJ-1（環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星）系列衛(wèi)星的相繼投入使用，其遙感器性能的在軌MTF監(jiān)測(cè)問題也受到越來越

2、多的關(guān)注。本文的主要工作如下:
　　 1、提出了一種基于刃邊法對(duì)HJ-1衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行MTF計(jì)算的算法。首先，從MTF的基本原理出發(fā)，對(duì)數(shù)據(jù)的采樣、插值和擬合算法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，根據(jù)不同插值方法的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇了具有承襲性和便于理論分析等特點(diǎn)的牛頓插值方法，提出了一種通過編程改進(jìn)的牛頓邊緣擬合方法，該方法可以減少計(jì)算時(shí)的時(shí)間復(fù)雜度，對(duì)n個(gè)點(diǎn)進(jìn)行插值其時(shí)間復(fù)雜度從原來的O(n3)減少到O(n2)，同時(shí)也節(jié)省了存貯單元。其次，在計(jì)

3、算在軌衛(wèi)星MTF的過程中，增加了專家參考意見模塊，通過刃邊均勻性和線性度來判斷刃邊選擇和邊緣擬合是否符合專家的預(yù)測(cè)，從而判斷刃邊選擇和邊緣擬合方法的準(zhǔn)確性。
　　 2、提出了一種基于MTF理論的衛(wèi)星遙感圖像恢復(fù)方法。由于衛(wèi)星遙感圖像質(zhì)量隨MTF下降而下降，兩者直接存在對(duì)應(yīng)的關(guān)系，這樣如果得到了成像系統(tǒng)的MTF下降曲線，然后找到MTF與圖像質(zhì)量的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，最后對(duì)其進(jìn)行反變換，就能得到恢復(fù)后的遙感圖像。通過紋理分析和灰度分析:復(fù)原后的