国产卫星传感器在轨 MTF检测方法的评价与研究

调制传递函数(MTF)是光学成像系统成像性能的一种重要的评价指标,其值的高低可以直接反映成像系统成像质量的好坏。本文基于MTF检测的理论基础和通过遥感影像来测定MTF的原理,借鉴国内外的研究经验,讨论了刀刃法、脉冲法、点光源法,以及利用了周期性靶标(辐射状靶标)来在轨检测MTF的方法和流程。使用中巴资源一号02C卫星和中国资源3号卫星的实际数据进行了测试,对上述的几种MTF检测方法进行比较和分析,进而得到卫星传感器在轨MTF检测在不同情况下的最优化方法。     

DMC卫星图像MTF分析及其复原方法研究

复原退化模糊图像是遥感图像处理的研究重点。对成像系统的调制传递函数(MTF)进行了研究,分析了调制传递函数的基本理论。讨论了一种近似测定成像系统调制传递函数的方法,通过有限采样,曲线拟合,傅立叶变换,规格化的一系列处理得到图像获取、传输过程中的点扩展函数(PSF)。提取完整光滑的调制传递函数曲线,在频域中对图像进行去卷积复原,分析和评价了复原结果。将该方法应用于DMC卫星图像,图像质量得到明显提高,收到较好的复原效果。     

遥感卫星在轨机场变化检测方法

针对机场飞机变化检测时效性要求高的特点,提出了遥感图像在轨变化检测的方法。该方法利用遥感卫星前后两幅机场图像,通过SURF方法配准并进行仿射变换,然后利用显著目标检测方法缩小目标检测区域,最后利用本文提出的圆周信息匹配方法,将二维图像匹配转换为一维信息检测的问题,实现对飞机的检测。利用前后两轨卫星遥感图像进行了试验,仿真结果表明,配准精度达到1个像素,能准确检测出飞机目标,说明该方法能准确高效地检测出机场飞机变化信息。     

高分辨率光学卫星影像高精度在轨实时云检测的流式计算

本文重点阐述基于机器视觉的智能摄影测量的效率基础问题之二：高精度影像在轨实时云检测方法。随着技术发展,数据获取能力不断提升,待处理的数据量呈爆炸式增长;同时,对处理精度需求的提升,导致所需计算量的不断增长,二者凸显了智能摄影测量面临的效率问题。对光学卫星影像而言,高达50%的平均云覆盖率严重制约了高效精准在轨智能摄影测量的实现。针对于此,本文结合机器视觉中“自底向上”的图像理解控制策略,提出一种可供借鉴的基于流式计算的高分辨率光学卫星影像高精度在轨实时云检测方法,采用适合在轨搭载的嵌入式GPU实现实时流式计算,为后续的智能摄影测量处理提供输入。本文方法采用不依赖外存的快速处理机制,对持续流入的数据实时分块,通过负载均衡机制将数据块依次分发至各个单元并行处理,从而实现“流入、处理、流出”的实时处理。利用高分二号数据对本文方法进行试验验证,结果表明本文方法在显著提高云覆盖区域检测精度的同时,综合加速比达14,可满足在轨实时处理需求。     

资源一号02C卫星全色相机在轨几何定标方法

为提高资源一号02C卫星全色影像几何精度,首先从其严格几何成像模型出发,对成像过程中的几何误差来源及其特性进行分析,在此基础上构建资源一号02C卫星全色相机的在轨几何定标模型;然后,将待定标参数分为内外定标参数,采用分步迭代策略进行解算;最后,基于本文的定标模型及解算方法,利用嵩山定标场提供的高精度参考数据对其进行了在轨几何定标实验。实验结果表明,本文的定标模型及解算方法合理有效,能显著提高资源一号02C卫星全色影像的无控定位精度和有控定位精度;同时,内定标精度优于0.3个像元。     

卫星在轨颤动检测的可行性研究

卫星在轨颤动检测对CCD相机成像质量检测具有决定性,对图像应用潜力也是决定性的。利用快速小面阵CCD获取图像序列,提取任意时刻的参考图像与颤动图像进行SIFT初定位,利用RANSAC剔除SIFT位存在的粗差,结合图像运动模型,解算颤动状态参数。通过实验论证,此种方法检测在轨颤动是可行的、有效的。     

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。     

高分辨率TDI-CCD成像数据的自适应MTF图像复原处理研究

调制传递函数(MTF)是光学成像系统性能的一个重要的综合评价指标,也是图像退化模型中最重要的部分。针对TDI-CCD成像数据的特点,从遥感图像中获取刀刃边缘来计算成像系统的MTF,采用维纳滤波法及修正的逆滤波器法(MIF)对退化图像进行MTF补偿处理。实验结果表明,高分辨率TDI-CCD成像数据经自适应MTF复原处理后,可以有效地改善图像质量。目前,该算法已成功地应用到我国国产地面卫星预处理系统中。     

CBERS-02B卫星WFI成像在轨MTF估算与图像MTF补偿

基于高分辨率图像对比法, 利用同一卫星平台上空间分辨率19.5m的CCD相机图像对CBERS-02B卫星上空间分辨率为258m的 WFI成像仪图像进行在轨MTF(modulate transfer function)测量, 获得WFI(wide field imager)相机沿轨、跨轨与45o方向的MTF曲线, 并计算出3个方向的线扩展函数LSF(line spread function), 获得3个方向的有效半带宽。结果表明WFI相机红波段跨轨、沿轨与45o方向的有效半带宽, 即有效瞬时视场, 分别为1.188, 1.165与1.281个像元, 近红外波段为1.258, 1.195与1.326个像元。基于获得的MTF, 利用维纳滤波法对WFI图像进行补偿, 部分恢复了WFI图像的细部信息。     

航摄系统调制传递函数(MTF)的测定及其应用

本文重点研究航摄系统调制传递函数(MTF)的测定及其应用,比较了两种滤波方法的作用,指出频率域滤波是行之有效的。在MTF应用方面,提出了以线扩散函数的等效宽度(EQW)作为像质评定的一个标准。试验表明,1/EQW与底片的目视分解力有着一定的近似关系。同时,对底片的复制质量也作了初步研究。     

基于景物灰度分布特征的影像恢复技术

从刀刃曲线求取ＭＴＦ的基本理论入手,介绍了从数字影像中提取刀刃曲线的方法,简要说明了图像在频率域和空间域中的恢复过程。实验证明,ＭＴＦ理论在影像恢复中有很大的应用潜力。     

全站仪专项测量功能在青岛市中山路立面图测量中的应用

介绍了全站仪的几种专项测量功能及其原理,结合免棱镜全站仪直接可以获取3维坐标的特点,探讨了此种方法在立面图测绘中的高效实用性。     

北斗卫星导航系统在公路测量中的应用

在介绍北斗卫星导航系统组成、原理及发展现状的基础上,重点对北斗卫星导航系统在公路测量领域中的应用进行了分析,重点对基于北斗卫星导航系统的RTK技术在公路测量应用中的技术特点及优势进行了分析,最后,针对北斗卫星导航系统所面临的机遇,在公路测量领域给出了若干建议。     

基于MTF滤波的北京一号小卫星遥感影像融合

北京一号小卫星提供4 m分辨率全色彩像和32 m分辨率多光谱影像,但其空间分辨率比值(1:8)较低,在对北京一号小卫星数据融合时存在空间信息损失问题.针对此问题首先从全色影像中提取成像系统的调制传递函数MTF(Modulate Transfer Function),根据MTF设计2维低通滤波器,通过对多光谱影像的亮度成分滤波估计低分辨率全色图像数据值,基于GIF(General Image Fusion)融合框架得到融合结果.实验证明本方法用于融合遥感影像的可行性,其空间信息的保持在视觉效果和定量指标上均优于IHS(Intensive-Hue-Saturation),BT(Brovey Transform)和GS(GramSchmidt)等传统的替换类融合算法,在空间信息和光谱信息的保持上亦有较好的折中.     

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。     

GPS-RTK无验潮测量技术在菊花岛供水工程中的应用

简要介绍了GPS-RTK无验潮测量技术的原理,并通过在菊花岛供水工程海底地形测量中对该种技术的应用,总结了GPS-RTK无验潮测量技术的应用方法及该种技术相较于传统测量技术的优势与不足。     

房地产的面积测算

面积量算是地籍测绘中一项测量技术，随着技术的发展，房地产的面积测算不断向有序和规范化发展。通过分析其内容和作业方法以及精度要求，比较了几种测算方法的基本情况。     

Angular resolution of terrestrial laser scanners

Knowledge of a laser scanner's spatial resolution is necessary in order to prevent aliasing and estimate the level of detail that can be resolved from a scanned point cloud. Spatial resolution can be decoupled into range and angular components. The latter is the focus of this paper and is governed primarily by sampling interval and laser beamwidth. However, emphasis is often placed on one of these—typically sampling interval—as an indicator of resolution. Since both affect the resolution of a scanned point cloud, consideration of only one factor independent of the other can lead to a misunderstanding of a system's capabilities. This will be demonstrated to be inappropriate except under very specific conditions. A new, more appropriate resolution measure for laser scanners, the effective instantaneous field of view (EIFOV), is proposed. It is derived by modelling the shift variance of the equal angular increment sampling process, laser beamwidth-induced positional uncertainty and observed angle quantisation with ensemble average modulation transfer functions (AMTFs). Several commercially available terrestrial laser scanner systems are modelled and analysed in terms of their angular resolution capabilities using the EIFOV.