本文選題：微光成像 + 自適應(yīng)曝光��； 參考：《光子學(xué)報(bào)》2016年12期

【摘要】：為實(shí)現(xiàn)高分視頻衛(wèi)星微光條件下對(duì)目標(biāo)進(jìn)行長周期凝視曝光成像,設(shè)計(jì)了適應(yīng)凝視跟蹤穩(wěn)像姿態(tài)變化的自適應(yīng)曝光周期算法.建立衛(wèi)星對(duì)地實(shí)時(shí)凝視跟蹤數(shù)學(xué)模型,搭建矢量映射的速度匹配曝光成像關(guān)系,利用蒙特卡洛方法對(duì)衛(wèi)星三軸姿態(tài)角和姿態(tài)角速度控制準(zhǔn)確度在微光成像曝光時(shí)間內(nèi)引起的像移量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,分析了一定姿態(tài)控制準(zhǔn)確度下滿足高分衛(wèi)星微光成像的曝光周期.最后,利用靈巧驗(yàn)證衛(wèi)星進(jìn)行微光成像曝光周期自適應(yīng)穩(wěn)像姿態(tài)的在軌試驗(yàn).結(jié)果表明,衛(wèi)星姿態(tài)控制準(zhǔn)確度分別為0.08°與0.0088°/s和0.04°與0.003°/s時(shí),對(duì)應(yīng)的成像曝光時(shí)間分別為18ms和55.2ms,通過對(duì)微光成像的目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行分析,曝光過程中成像目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際偏差像元量小于1個(gè)像元,此偏差對(duì)成像質(zhì)量影響較小,成像影像的信噪比高.
[Abstract]:In order to realize the long-period staring exposure imaging of the target under the condition of low light level of high-score video satellite, an adaptive exposure period algorithm is designed to adapt to the attitude change of staring tracking image stabilization. The mathematical model of satellite real-time staring tracking is established, and the relationship of velocity matching exposure imaging with vector mapping is built. Based on the Monte Carlo method, the image shift caused by the control accuracy of the satellite triaxial attitude angle and attitude angular velocity during the exposure time of the LLL imaging is calculated statistically. The exposure period of high subdivision satellite LLL imaging under certain attitude control accuracy is analyzed. Finally, the dexterous verification satellite is used to carry out the on-orbit experiment of adaptive image stabilization in the exposure period of low light level (LLL) imaging. The results show that when the satellite attitude control accuracy is 0.08 擄and 0.0088 擄/ s and 0.04 擄and 0.003 擄/ s respectively, the corresponding imaging exposure time is 18ms and 55.2 Ms, respectively. In the process of exposure, the actual pixel deviation of the imaging target is less than 1 pixel, which has little effect on the imaging quality and the signal-to-noise ratio (SNR) of the imaging image is high.
【作者單位】： 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家自然科學(xué)基金青年基金(No.61503360)資助~~
【分類號(hào)】：V445.8;TP391.41

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本文編號(hào)：2059668