本文關(guān)鍵詞：微納衛(wèi)星低照度成像像質(zhì)提升研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在以夜間、晨昏為代表的低照度環(huán)境,我國(guó)對(duì)地遙感信息采集尚未實(shí)現(xiàn),實(shí)際應(yīng)用中目前仍處于空白階段。低照度遙感信息的獲取,對(duì)于軍事國(guó)防、災(zāi)難應(yīng)急乃至信息商業(yè)化都具有重要意義,這種全天候的態(tài)勢(shì)感知能力急待補(bǔ)全,對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)地遙感的全面信息化具有重要意義。遙感圖像采集模塊主要由遙感傳感器與遙感平臺(tái)兩部分組成。目前,新興的敏捷型微納衛(wèi)星平臺(tái)給我們帶來了一種獲取低照度遙感圖像的途徑,利用這種衛(wèi)星平臺(tái)具有的快速調(diào)節(jié)能力,可以實(shí)現(xiàn)凝視模式的成像方式,能夠大幅度的提升積分時(shí)間,在這種情況下結(jié)合微光成像傳感器,最終實(shí)現(xiàn)低照度遙感圖像的采集。本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有相關(guān)領(lǐng)域的研究成果調(diào)查研究,深入研究了這種方法的可行性與限制因素,進(jìn)行建模分析,最終針對(duì)這種方法獲取的低照度遙感圖像的像質(zhì)進(jìn)行提升研究。敏捷型微納衛(wèi)星平臺(tái)凝視姿態(tài)下,可以實(shí)現(xiàn)積分時(shí)間的大幅度延長(zhǎng),這是原有傳統(tǒng)衛(wèi)星很難達(dá)到的,本文首先利用遙感平臺(tái)成像方式與遙感器成像性能,對(duì)低照度遙感圖像信噪比與所需積分時(shí)間的進(jìn)行建模分析,得出其間的數(shù)學(xué)關(guān)系。其次,考慮到衛(wèi)星平臺(tái)現(xiàn)有精度在實(shí)際長(zhǎng)時(shí)間積分條件下,振動(dòng)將會(huì)引起圖像的退化,為了明確這種退化對(duì)低照度遙感圖像的影響,對(duì)平臺(tái)的穩(wěn)定精度造成的像移進(jìn)行計(jì)算研究像質(zhì)退化程度,并提出低照度遙感圖像基礎(chǔ)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。再針對(duì)這種退化,進(jìn)行圖像復(fù)原與增強(qiáng)。由于衛(wèi)星平臺(tái)的抖動(dòng)的隨機(jī)性,圖像模糊也是隨機(jī)的,需要盲去卷積來實(shí)現(xiàn)圖像的恢復(fù)與像質(zhì)提升,本文對(duì)模糊核進(jìn)行了初始估計(jì)與精細(xì)化估計(jì)的研究,利用快速傅里葉變換進(jìn)行圖像復(fù)原。與此同時(shí),由于低照度圖像噪聲大,對(duì)比度差,結(jié)合形成機(jī)理,尋找適合低照度圖像的增強(qiáng)方法。最終,在實(shí)驗(yàn)室對(duì)像質(zhì)提升算法進(jìn)行驗(yàn)證,用局部方差法、刃邊法測(cè)量,發(fā)現(xiàn)圖像信噪比、傳函、對(duì)比度都得到了較大提升。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用凝視姿態(tài)進(jìn)行低照度遙感圖像獲取是具有發(fā)展空間的,后端的圖像處理能夠很好的提升低照度遙感圖像像質(zhì),對(duì)低照度遙感成像領(lǐng)域的發(fā)展將會(huì)有很大的推動(dòng)作用。
【關(guān)鍵詞】：低照度遙感成像 凝視 像質(zhì)評(píng)價(jià) 信噪比 調(diào)制傳遞函數(shù) 像質(zhì)提升
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP751
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 低照度遙感成像的意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究狀況12-18
• 1.3 本文所做的工作18-19
• 第2章 低照度遙感圖像成像分析19-33
• 2.1 引言19
• 2.2 遙感傳感器19-21
• 2.3 遙感平臺(tái)成像模式21-26
• 2.4 信噪比建模分析26-31
• 2.5 小結(jié)31-33
• 第3章 低照度圖像圖像退化與像質(zhì)評(píng)價(jià)33-51
• 3.1 引言33
• 3.2 振動(dòng)對(duì)成像質(zhì)量的影響33-35
• 3.3 平臺(tái)振動(dòng)引起的像移計(jì)算35-42
• 3.4 遙感圖像的MTF42-46
• 3.5 低照度遙感圖像像質(zhì)評(píng)價(jià)46-49
• 3.6 小結(jié)49-51
• 第4章 低照度遙感圖像像質(zhì)提升51-65
• 4.1 引言51
• 4.2 低照度遙感圖像預(yù)處理51-54
• 4.3 低照度遙感圖像復(fù)原54-62
• 4.4 低照度遙感圖像增強(qiáng)62-63
• 4.5 小結(jié)63-65
• 第5章 低照度遙感圖像復(fù)原實(shí)驗(yàn)65-81
• 5.1 引言65
• 5.2 低照度圖像采集65-71
• 5.3 圖像像質(zhì)提升實(shí)驗(yàn)71-76
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析76-79
• 5.5 小結(jié)79-81
• 第6章 結(jié)論與展望81-83
• 6.1 結(jié)論81-82
• 6.2 研究展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-89
• 在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況89-91
• 指導(dǎo)教師及作者簡(jiǎn)介91-93
• 致謝93

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本文編號(hào)：397875