一种优化的基于倾斜刃边的点扩散函数重建方法

已有的倾斜刃边法受边缘亚像素定位精度、边缘扩散函数(ESF)样本质量及ESF曲线拟合方法的限制,点扩散函数(PSF)重建的稳定性和精度不高。为此,提出了一种优化的基于倾斜刃边的PSF估计方法,将梯度算子引入刃边直线拟合,对刃边边缘进行了高精度的亚像素位置修正;并采用基于移动窗口的ESF去噪及重采样方法精化ESF样本质量;最后通过高斯函数拟合得到稳健的PSF估计值。实验结果表明,改进算法的边缘直线拟合精度优化效果明显,且PSF重建精度较高,稳定性强。     

点扩散函数的改进倾斜刃边重建的高精度估计

基于现有刃边法提出了一种不受刃边倾角限制的点扩散函数高精度估计算法,通过改进刃边拟合、样本去噪与防走样重采样优化边缘扩散函数重建过程,并采用高斯函数拟合点扩散函数得到高精度PSF估值。试验表明,相较于现有刃边法,本文方法的估计精度与稳定性有显著提高。     

多特征的POCS图像超分辨率重建方法

针对传统凸集投影(POCS)方法重建图像存在边缘保持能力不足、细节丢失的问题,该文提出了一种多特征的凸集投影超分辨率重建方法。首先,根据局部相似性特征和图像的梯度特征构建参考帧,以保持图像的边缘细节特征。然后,运用光流法对上采样后的序列低分辨率(LR)图像和参考帧进行配准,同时利用比值稀疏约束模型估计参考帧的点扩散函数(PSF),并获取点扩散函数作用窗口的中心坐标和点扩散函数作用窗口的范围。最后利用参考帧和点扩散函数生成重建图像的初始估计,根据重建图像残差对参考帧进行修正,最终得到重建图像。为验证本文算法的有效性和鲁棒性,分别与上采样、迭代反投影、凸集投影几种重建方法进行实验对比,实验表明本文算法重建结果在主观和客观评价方面明显优于其它方法,本文算法可行。     

图像重采样对调制传递函数估算的影响

选取理想刃边图像和真实遥感图像作为原始图像,对其进行多种辐射和几何重采样操作,得到了一系列退化图像;用这些图像按照刃边法对成像系统的调制传递函数进行了估算。试验表明,采用刃边法估算成像系统的调制传递函数时,为了视觉效果,可以对图像进行适当的辐射重采样操作,基本不会影响成像系统的调制传递函数;而几何重采样则会严重影响成像系统的调制传递函数。     

卫星光学相机MTF在轨检测方法研究

调制传递函数是反映卫星光学相机成像性能的重要参数,针对调制传递函数多种在轨检测方法,本文在分析了可利用地面景物的基础上,结合目前卫星光学相机分辨率不断提高的现状,着重从原理和方法上介绍了利用不同亮度地块接壤的地面靶标进行检验的刃边法,同时依据实验研究成果,介绍了对原始刃边数据拟合和调制传递函数的频谱增密技术,这些技术对提高调制传递函数获取精度具有重要的作用。     

基于总体最小二乘的刃边法光学卫星传感器在轨MTF检测

调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)是评价光学传感器性能的一个重要指标。在深入了解MTF在轨检测的刃边法基础上,针对传统刃边法在刃边检测没有顾及系数矩阵误差的问题上,提出了一种顾及系数矩阵误差的基于总体最小二乘算法的刃边法在轨检测方法,结合国产高分辨率光学测绘卫星——资源三号卫星的辐射检校场的正视影像,计算出了其垂轨方向的MTF曲线及奈奎斯特频率出的MTF值。实验结果表明,该算法可以用于刃边法的刃边检测,可以进行光学卫星的在轨MTF检测。     

遥感相机在轨点扩散函数高精度测量方法

提出了一种新的遥感相机在轨点扩散函数测量方法,在阶跃响应法基础上,深入分析了倾斜角度、尺寸、插值、对比度、像素饱和、噪声等因素的影响,通过选取满足条件的阶跃区域并进行采样相位弱化处理,增加了测量结果的准确度。通过对实际全色谱段遥感图像的实验,验证了方法的有效性与可靠性,并利用所测点扩散函数对退化图像进行了复原,复原图像质量明显提高。     

高山地区分带转绘作业中改正纠正点的投影误差问题

分带纠正投影转绘作业用于测制高山地区地形图时,由于象片测绘面积内地面高差甚大,同时航空象片又有一定的倾斜,所以按水平象片投影误差公式δ_(ho)=(Δh)/(H)r来改正纠正点的投影误差时,将含有相当的误差。这种误差给作业带来一定的困难：有时纠正对点不易对好;有时即使对好了点,而投影器却有很大倾斜或者底片离心异常之大。这对成图精度是有一定影响的。     

不受刀刃边缘倾角约束的遥感影像点扩散函数稳健计算方法

采用传统刀刃法提取PSF时,只有在刀刃边缘近似平行或垂直于采样方向情况下才能得到好的效果,这样限制了刀刃法提取PSF进行图像恢复的广泛应用。本文提出了一种稳健的基于倾斜刀刃的图像的PSF计算模型,不仅在提取理想刀刃状况下(与采样方向近似垂直或平行)与传统方法等价,而且对倾斜刀刃提取PSF进行图像恢复也能得到理想效果,所恢复的图像在峰值信噪比(PSNR),均方差测度(MSE)和信噪比(SNR)等方面,都要优于传统方法,利用任意倾角的刀刃边缘提取的PSF都可以基本达到理想刀刃所提取的PSF的效果,因而提高了刀刃法提取PSF进行图像恢复的鲁棒性和通用性。本文分别从理论和实践上论证了模型的有效性,并采用模拟实验数据和ADS40航空影像数据验证了方法的正确性。     

快速放样线路中桩及边桩的技术方法

提出了以通过圆心和交点的直线作为曲线对称轴，在对称轴上任选一点为测站点，进行曲线中桩及边桩放样的方法，供同行参考。     

基于球面投影的单站地面激光点云直线段提取方法

由于激光点云离散分布于三维空间,导致特征计算困难,目前针对地面激光扫描点云的直线提取方法普遍存在计算量大、提取错误、或适应性不足等问题。本文提出了一种基于球面投影的单站地面激光点云直线段提取方法:首先将三维点云投影到球面上,球面投影后的三维点云保持了正确的邻接关系,同时也解决了三维数据计算量大的问题;然后,利用球面霍夫变换,正确提取球面投影后点云中的直线段特征;最后,利用稳健的直线拟合算法计算点云中的三维直线段参数。通过对室内室外场景数据的直线段提取试验及与商业软件Geomagic Studio等方法的对比试验,验证了本方法的正确性、适用性和准确性。     

任意方向对称差值核的SAR图像边缘提取算法

由于现有边缘检测方法多存在对图像噪声的敏感性以及检测边缘的有限方向性等问题,因此在斑点噪声的影响下难以有效检测SAR图像中具有任意方向性且强度相近的区域间边缘。本文提出了一种任意方向对称窗口的SAR图像边缘提取算法。首先,以任意像素在图像中的格点位置为对称中心构建任意方向上的对称窗口;定义各窗口内像素到中心像素距离的核函数;以像素核函数为权重分别计算两对称窗口内像素光谱测度的加权平均值,并定义两者之差的绝对值为该方向上该像素隶属边缘的强度;选取所有方向中最大边缘强度作为边缘像素的判别标准。为去除错误提取的边缘像素,设计基于滤波操作的后处理过程。对模拟图像提取结果的定性及定量分析表明提出算法可在一定程度上克服噪声影响,较为准确地提取任意方向的边缘。     

一种改进的SAR图像聚焦算法

针对现有的相位梯度自聚焦(phase gradient autofocus,PGA)算法的加窗方法和特显点选取所存在的问题,提出一种改进的PGA算法。该算法提出一种新的确定相位误差点扩展函数支撑域的方法,此方法计算方位向上能量分布的平均值作为支撑域外的平均能量,以此来确定加窗的宽度。基于这种自适应加窗方法,还提出一种改进的特显点选取方法,该方法能够选择信杂比大的特显点,去掉信杂比小的特显点。试验结果表明,与传统的加窗方法和特显点选取方法相比,该方法能够得到更好的聚焦效果。     

CBERS-1卫星02号星图像MTF复原及其结果分析评价

对退化图像进行信息恢复是遥感图像处理的研究重点。本文从刀刃曲线求取MTF的基本理论入手,对灰度图像上的特定纹理等间隔采样,插值拟和刀刃曲线从而求得线扩散函数(LSF)。将线扩散函数进行傅立叶变换得到MTF后,在频域内对退化图像进行逆变换后再将频域里的图像进行傅立叶逆变换得到恢复后的遥感图像,在频域中对图像进行恢复的关键处理在于把图像的最高频率和光学截止频率对应起来。本文除列出对比退化较之恢复图像的定量指标外,还定性地提出了恢复前后图像的傅立叶变换的频谱、地物分类情况同亮度的直方图统计等方法,更直观地评价了实验结果。该方法应用于CBERS-1的02号卫星图像,恢复后图像的边缘清晰度与细节的详细程度较之退化图像有了很明显的改善。     

利用参考图像的遥感图像模糊估计与恢复

提出一种新的利用参考图像的模糊估计与恢复方法。同一场景不同时相的图像,由于拍摄条件的不同,清晰化程度也往往不同,将高质量的图像作为参考,为模糊估计和恢复提供先验知识,在Bayes统一的框架内进行快速PSF估计,然后使用总变分最小化方法进行恢复。通过真实遥感图像实验,结果表明所提出的方法可以有效地估计退化模糊、恢复未失真图像。     

三角形增长算法构建Delaunay三角网DEM的原理与实现

本文主要论述了三角形增长算法建立Delaunay三角网DEM.首先通过最优边找首三角形,其次通过直线与点几何关系来寻找可能扩展点,通过找最大夹角来判断满足狄洛尼法则的扩展点,最后通过新加入边与已扩展边的数目来判断是否为重复狄洛尼扩展点,符合条件则构建三角网.然后通过空外接圆法则验证了所构三角网符合狄洛尼三角网的条件.狄洛尼三角网的建立和空外接圆的验证程序采用M语言来编写.     

距离与角度控制的矢量面数据接边检查方法

针对现有接边方法依赖于直线型接边线,难以有效的支持非直线型接边线的数据接边质量检验的问题,提出了一种新的基于距离与角度控制的矢量面数据接边检查方法。该方法利用矢量面到接边线的距离值与弧段转角角度值作为参考量检测接边特征点,通过匹配接边特征点的方式检测接边错误位置,不依赖于接边线的具体形态,能够适用于任意类型接边线的矢量面数据接边检查。以第一次全国地理国情普查数据接边检验为实例进行验证,结果表明,该方法的漏检率为0%,准确率达到95%以上,有效地提升了接边线非直线的矢量面数据接边质量检验的准确性及效率。     

直升机电力巡检中电力线的自动提取

结合电力线在直升机航拍影像中的成像特性,提出了一种复杂自然背景中电力线的自动提取方法。首先,利用Ratio算子从复杂背景中检测出电力线边缘;然后把边缘转化成直线段,对出现断裂与欠连接的直线进行连接与合并;最后,从这些直线段中采样一些点集,利用随机一致性抽样算法(Ransac)从中选择尽可能少但足够的点来拟合成一根完整的电力线,并通过实验证明了该方法的有效性。     

基于刃边法与正则化方法的遥感影像复原

提出了一种基于刃边法PSF估计和保边缘正则化方法的遥感影像复原方法,利用刃边法,建立正则化复原模型,以及最速下降法进行复原,实现了优于传统的维纳滤波、约束最小平方等方法的复原效果。