基於雙模式成像的遙感圖像去運動模糊方法研究

《基於雙模式成像的遙感圖像去運動模糊方法研究》是依託浙江大學，由李奇擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於雙模式成像的遙感圖像去運動模糊方法研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：李奇
• 項目類別：面上項目

項目摘要

高空間解析度、高時間解析度、高光譜解析度的成像探測系統是各類光學成像載荷追求的目標。然而這類成像系統大多工作在顫震環境之中，這種顫震造成光軸偏移、像面抖動，由此產生的運動模糊，嚴重地阻礙高解析度成像與高精度探測。.國內外對空間相機像面去模糊的工作，大致分為兩種方案，一種為硬體實時探測加硬體實時補償，另一種為硬體實時探測加事後軟體補償，達到運動模糊抑制的目的。本項目提出通過主成像相機的雙成像模式獲得欠曝無抖動圖像和正確曝光模糊圖像，利用圖像處理手段可以從這一對圖像中求得抖動信息（模糊核），並以此為先驗知識指導模糊圖像的復原，抑制像面抖動。本方法既不需要補償器件，也不需要探測元件和探測支路，並在圖像疊代處理過程中不斷修正模糊核，在初始模糊核有一定誤差的情況下，同樣可望取得良好的復原效果，能夠較方便地在現有空間相機上套用，對於遙感圖像像質提高具有重要的套用價值。

結題摘要

遙感成像的光學載荷往往工作在顫振環境中，這種顫振造成光軸偏移，產生運動模糊，嚴重地阻礙高分辨成像和高精度探測。本項目提出的基於雙模式成像的遙感圖像去運動模糊方法，不需要在成像系統中增加硬體設備，而是通過主成像相機的雙成像模式獲得欠曝光無抖動圖像和正確曝光模糊圖像，利用這兩幅圖像完成模糊核估計和圖像復原，抑制像面抖動。 項目分析了衛星顫振的規律以及載荷平台的運動對光學系統成像質量的影響，設計了基於欠曝-模糊圖像對的模糊核計算方法，完善基於雙邊濾波器、餘量去卷積疊代的圖像復原方法，通過引入自然圖像梯度先驗知識及對噪聲建模，提出了FoE和RL-lp兩種圖像復原方法，達到了抑制振鈴的效果。在以上理論研究的基礎上，用平行光管、微動台等器件構建雙模式成像系統進行實驗驗證，分別獲取欠曝無抖動圖像和正確曝光模糊圖像，並完成圖像的去模糊處理。本項目的研究成果在數位相機、手機攝像等領域同樣具有套用價值。