【摘要】：大孔徑靜態(tài)干涉成像光譜儀獲取的圖像是疊加了干涉信息的二維圖像,點干涉圖的獲取需要經(jīng)過全視場的推掃,平臺姿態(tài)誤差會導(dǎo)致提取的干涉圖存在誤差,進(jìn)而影響復(fù)原光譜準(zhǔn)確性,因此,圖像配準(zhǔn)是干涉圖提取的關(guān)鍵。由于圖像受到干涉調(diào)制作用,導(dǎo)致傳統(tǒng)的圖像配準(zhǔn)方法在應(yīng)用于LASIS圖像配準(zhǔn)時配準(zhǔn)精度有限。為了減弱干涉條紋對圖像配準(zhǔn)的影響,本文提出一種利用條紋模板消除LASIS圖像條紋,再結(jié)合圖像頻域配準(zhǔn)的方法實現(xiàn)LASIS圖像的高精度配準(zhǔn)。配準(zhǔn)結(jié)果表明,本方法很好地消除了干涉條紋對配準(zhǔn)精度的影響,配準(zhǔn)精度可以達(dá)到0.029 4個像素,相對于已開展的LASIS圖像配準(zhǔn)方法,沿軌方向配準(zhǔn)精度提高了45.48%,跨軌方向配準(zhǔn)精度提高了52.22%,圖像旋轉(zhuǎn)精度提高了39.13%。
【圖文】：

）式中，Ｂ（ｖ）是波數(shù)為ｖ的光譜強度；Ｉ（ｘ）是光程差為ｘ的干涉強度，對公式（１）作傅里葉逆變換可得Ｂ（ｖ）＝∫∞－∞Ｉ（ｘ）ｃｏｓ（２πｖｘ）ｄｘ（２）以上兩個公式便是理想情況下傅里葉變換光譜學(xué)的基本關(guān)系式。ＬＡＳＩＳ也是一種傅里葉變換光譜儀，它的光學(xué)系統(tǒng)如圖１所示，不難發(fā)現(xiàn)，ＬＡＳＩＳ實際上是在一個普通照相系統(tǒng)中加入橫向剪切干涉儀［１９－２１］實現(xiàn)的，橫向剪切干涉儀使像面上得到的不再是目標(biāo)的直接像，而是目標(biāo)的“干涉圖像”。圖１ＬＡＳＩＳ的光學(xué)系統(tǒng)Ｆｉｇ．１ＬＡＳＩＳｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ當(dāng)物方視場角為ω時，兩束相干光束的光程差（ＯＰＤ）可以表示為ＯＰＤ＝ｄ·ｓｉｎω≈ｄ·ｔａｎω＝ｄ·ｘｆ（３）７０７

能量強度求平均值替代該行每個像素點的值，保證ｈｎ的每一行條紋始終是連續(xù)的條紋，避免模板攜帶了圖像的信息，否則用該模板修正其他地物的ＬＡＳＩＳ圖像時，會使得被修正的圖像攜帶模板信息。另外，在計算模板的過程中，應(yīng)實時檢測模板中是否有不合理的極大值、極小值和零，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)便使用鄰近像素點的值代替。最后，由于ＬＡＳＩＳ的圖像每個像素點對應(yīng)不同的地物，所以修正后的圖像零光程差的位置附近還是會有極少斷斷續(xù)續(xù)的條紋，因此需要對圖像零光程差附近局部圖像作適當(dāng)?shù)钠交�，消除剩余條紋。圖３展示了該算法消除條紋的效果，，圖３（ａ）中由于干涉調(diào)制的作用，ＬＡＳＩＳ圖像有些地方的能量被加強，有些地方被減弱，圖像看上去明暗對比較高，圖３（ｂ）圖像中的條紋信息明顯得到了抑制。２．２傅里葉變換互功率譜的配準(zhǔn)方法［２２－２３］傅里葉變換互功率譜方法基于傅里葉位移原理，通過計算兩圖像的互功率譜實現(xiàn)頻域配準(zhǔn)。用ｍｘ，ｙ（）和ｎｘ，ｙ（）分別表示兩幅圖像，（ｘ０，ｙ０）表示兩幅圖之間的位移量，則ｎｘ，ｙ（）＝ｍｘ－ｘ０，ｙ－ｙ０（）（１４）將式（１４）兩邊作傅里葉變換Ｇｕ，（ｖ）＝Ｆ（ｕ，ｖ）ｅｘｐ－ｉ２πｕｘ０＋ｖｙ０［（）］（１５）則它們的歸一化互功率譜可以表示為Ｆｕ，（ｖ）Ｇ＊（ｕ，ｖ）｜Ｆｕ，（ｖ）Ｇ＊ｕ，（ｖ）｜＝ｅｘｐｉ２πｕｘ０＋ｖｙ０［（）］（１６）式中，Ｇ＊表示Ｇ的復(fù)共軛函數(shù)。圖３消除條紋前后ＬＡＳＩＳ圖像對比Ｆｉｇ．３Ｉｍａｇｅｃｏｎｔｒａｓｔｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆ

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