本文選題：編碼曝光　切入點：推幀　出處：《蘇州大學》2016年碩士論文

【摘要】：光學遙感成像技術廣泛應用于軍事偵查、資源勘查、災情監(jiān)測等領域。目前光學遙感主要采用線陣探測器,以推掃方式成像,工作效率低,控制系統(tǒng)復雜,設備體積龐大。隨著新型大面陣CCD和CMOS芯片問世,遙感逐漸向輕小型、高分辨率的面陣成像系統(tǒng)發(fā)展。本文研究面陣空間遙感成像理論和方法,提出基于編碼曝光技術的面陣推幀成像方案。首先,闡述本課題的選題依據和研究意義,介紹國內外在面陣遙感成像方面的研究和應用狀況,簡述本文內容安排。然后,說明“推幀”的概念,分析成像系統(tǒng)在空間分辨率、曝光時間、信噪比及調制傳遞函數之間存在的制約關系。針對推幀時的前向像移問題,討論現有像移補償方法。隨后,分析光機補償式面陣成像方法和面陣時間延遲積分(TDI)成像方法,指出光機補償式方法需要高精度機械部件,系統(tǒng)控制機構復雜;面陣時間延遲積分法則需實時探測平臺速高比,需要設計特殊的時序驅動電路。為避免上述方法的不足,本文提出基于編碼曝光技術的面陣遙感成像方法。通過介紹編碼曝光原理,重點研究編碼曝光在推幀遙感中的應用,提出長度可定、積分時間可控的編碼曝光碼字優(yōu)選算法,建立控制曝光的碼字查找表和成像鏈路。仿真實驗和光學試驗驗證了利用編碼曝光技術獲取面陣推幀圖像的可行性,采用PSNR、SSIM等算法評價仿真遙感圖像質量。引入圖像質量方程(GIQE),根據所模擬地面分辨率3米的遙感系統(tǒng),計算該成像模型對應的美國國家圖像解譯度等級標準(NIIRS)。最后,總結論文工作,指出存在的問題和不足,展望今后面陣推幀遙感成像技術的發(fā)展前景。
[Abstract]:Optical remote sensing imaging technology is widely used in military investigation, resource exploration, disaster monitoring and other fields.At present, linear array detector is mainly used in optical remote sensing, which is characterized by low efficiency, complex control system and large volume of equipment.With the advent of new large array CCD and CMOS chips, remote sensing is gradually developing to light, small and high resolution area array imaging system.In this paper, the theory and method of planar space remote sensing imaging are studied.First of all, the research basis and significance of this topic are described, and the research and application of area array remote sensing imaging at home and abroad are introduced, and the content arrangement of this paper is briefly described.Then, the concept of "frame extrapolation" is explained, and the relationship between spatial resolution, exposure time, signal-to-noise ratio and modulation transfer function of the imaging system is analyzed.Aiming at the forward image shift problem in frame pushing, the existing image shift compensation methods are discussed.Then, the plane array imaging method and the TDI-based imaging method are analyzed. It is pointed out that the optical compensation method needs high precision mechanical components, and the control mechanism of the system is complex.The array time delay integration method needs real-time detection of platform speed to height ratio, and special timing drive circuit needs to be designed.In order to avoid the shortcomings of the above methods, an area array remote sensing imaging method based on coded exposure technique is proposed in this paper.This paper introduces the principle of coded exposure, focuses on the application of coded exposure in push frame remote sensing, puts forward an optimized algorithm of code exposure codeword selection with variable length and controllable integral time, and establishes the codeword lookup table and imaging link to control exposure.Simulation experiments and optical experiments verify the feasibility of using the coding exposure technique to obtain the area array push-frame images. PSNRX SSIM algorithm is used to evaluate the quality of simulated remote sensing images.The image quality equation (GIQE) is introduced. According to the simulated ground resolution 3 m remote sensing system, the NIIRSS standard corresponding to this imaging model is calculated.Finally, the paper summarizes the work, points out the existing problems and shortcomings, and looks forward to the future development of the area frame remote sensing imaging technology.
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP751

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本文編號：1723249