非常規(guī)采樣及其圖像恢復(fù)研究.pdf

1、隨著航天技術(shù)的發(fā)展，對(duì)圖像分辨率的要求也越來(lái)越高。為了提高分辨率，所有的航天大國(guó)都重視遙感器成像系統(tǒng)的研究，包括硬件方法、軟件方法、硬件與軟件相結(jié)合的方法研究。常規(guī)提高分辨率的采樣方式，如通過(guò)減小CCD像元尺寸，增大相機(jī)的焦距，降低衛(wèi)星的軌道高度等，可以在一定程度上提高成像系統(tǒng)的分辨率，但減小像元尺寸受到硬件制造條件的限制，增大相機(jī)的焦距受到衛(wèi)星體積與重量的限制，降低衛(wèi)星軌道高度受到衛(wèi)星壽命的限制。 本文介紹了CCD相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，

2、并討論了采樣、采樣密度、混疊等與成像方式和成像質(zhì)量有關(guān)的參數(shù)。 在研究了常規(guī)采樣提高分辨率的方法后，本文研究了非常規(guī)采樣方式中的超模式采樣、高模式采樣、微掃描法。分析了它們的采樣工作原理，并對(duì)使用超模式采樣方式的SPOT-5衛(wèi)星進(jìn)行了簡(jiǎn)介。 本文重點(diǎn)對(duì)兩種新的非常規(guī)采樣方式一水平減速采樣法以及45度斜模式采樣法進(jìn)行了圖像采樣試驗(yàn)和圖像重建以及圖像恢復(fù)的方法研究。這兩種采樣方式不需硬件上的改動(dòng)，但需要改變CCD陣列的移動(dòng)速

3、度或改變CCD陣列的掃描角度。本文設(shè)計(jì)了這兩種采樣的試驗(yàn)方式，并從理論上得出水平減速1／2采樣可以提高水平方向的分辨率2倍，45度斜模式采樣可以提高整體圖像分辨率1.19倍，同時(shí)使用這兩種方法可以使圖像的整體分辨率提高1.682倍的結(jié)論。 為了綜合地測(cè)試新采樣方式，本文的研究工作體現(xiàn)在使用了常規(guī)采樣方式、水平減速采樣、45度斜模式采樣方式對(duì)實(shí)驗(yàn)室靶標(biāo)以及外景進(jìn)行了采樣，在軟件設(shè)計(jì)上，比較了鄰域法和中值濾波法后，采用了中值濾波去除