GF-2星全色相机在轨MTF测量和图像复原研究

调制传递函数(modulation transfer function,MTF)不仅是监测遥感卫星光学相机在轨运行情况和性能的有效手段,也是对卫星图像进行复原处理的重要参数。利用刀刃法对高分二号(GF-2)卫星全色相机进行MTF在轨测量。在计算MTF的过程中,使用汉明窗对截取后的线扩展函数(line spread function,LSF)曲线进行处理,以抑制截取过程所造成的频谱泄露。此外,还对截取后LSF曲线的两端补0,扩展LSF曲线的长度,以提高傅里叶变换时的采样频率。实验结果表明,使用本文刀刃法计算所得的MTF采样密度比传统方法提高了5倍,使得MTF曲线更为平滑,提高了MTF的数值精度,有利于后续的图像复原处理。基于传统刀刃法和本文刀刃法计算所得的MTF测量结果,采用维纳滤波法分别对GF-2全色图像进行复原处理研究。结果表明,对2种方法得到的MTF测量结果的维纳滤波均可明显提高图像的清晰度和边缘细节信息;但使用本文方法得到的MTF结果可使复原后的图像在对比度、边缘能量和平均梯度等关键指标上均优于使用传统方法得到的MTF结果。     

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。     

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。     

基于非下采样轮廓变换与模糊理论的遥感图像增强

为进一步增强遥感图像的细节信息,在非下采样轮廓变换(non-subsampled contourlet transform,NSCT)的基础上,结合模糊理论,提出了一种遥感图像增强算法。首先对原始图像进行NSCT变换,得到频率域内低频系数和不同尺度不同子带上的高频系数;然后定义隶属度函数,对高频系数进行模糊变换;在进行NSCT逆变换重构图像的过程中,逐层地将高频系数线性地加到低频系数中,最终实现遥感图像增强。实验结果表明,该算法在主、客观方面都使遥感图像得到了很好的增强效果。研究表明,NSCT变换后的高频系数包含了图像中的细节信息,针对高频系数进行模糊变换后,进行NSCT逆变换可以比较有效地增强图像。该算法存在的问题在于计算量较大以及需要调整的参数较多。     

CBERS-1 PSF估计与图像复原

分析了遥感图像获取过程中导致图像退化模糊的原因。讨论了一种借助图像中的特定线状目标信息(如桥梁、堤坝等)，采用经验拟合的方式提取图像获取、传输过程中的点扩散函数，并利用该点扩散函数结合频域维纳滤波器求解去图像模糊的空域反卷积算子。将该方法应用于中巴资源卫星一号(CBERS-1)图像，图像质量得到明显的提高，收到了较好的复原效果。     

基于小波变换的影像信息融合方法

文中提出了一种基于小波变换的影像信息融合方法来提高遥感影像的几何分辨率，该算法的基本思想是：首先利用小波正变换算法将待处理的两幅影像分解成不同分辨率的子图像，然后在一定的准则下对不同分辨率的子图像进行信息融合处理，最后利用小波重建算法对融合子图像进行小波逆变换处理，得到信息融合后的高质量图像，实验表明该方法是可行的。     

一种频域高分辨率遥感图像线状特征检测方法

高分辨遥感图像中线状特征等的自动识别与提取是进行遥感图像分析与理解等高层次图像工程的前提和基础,但由于高分辨率遥感图像中细节信息异常丰富,这给特征的提取带来很大干扰。本文引入了一种基于方向和频率特征的遥感图像频域线状特征检测方法,该方法首先通过傅氏变换将图像变换到频率域,在详细分析线状特征和谱线的关系,线状特征和图像频率之间关系的基础上,基于分析得到的方向和频率的参数构造Gabor滤波器进行图像线状特征的提取。并以Quick bird高分辨率遥感图像进行相关提取实验,实验结果表明该方法较好地提取了图像的线状特征,为基于具体频谱分析的高分辨率遥感图像特征的精确提取提供了新思路和方法上的借鉴。     

Contourlet方向区域相关性的遥感图像融合

对遥感图像经Contourlet变换后的高频子带系数分布的方向特征进行统计分析,发现遥感图像经Contourlet变换后高频系数的分布具有较强的方向区域特征,在此基础上,提出一种基于Contourlet系数方向区域相关性的遥感图像融合算法,该算法首先对多光谱图像经IHS变换后的亮度分量和全色图像分别进行Contourlet变换,然后以多光谱图像亮度分量的低频信息作为融合图像亮度分量的低频信息,通过计算并比较全色图像的高频系数和对应的多光谱图像亮度分量的高频系数的方向区域匹配度确定融合图像亮度分量的高频信息;最后经过Contourlet逆变换和IHS逆变换获得融合图像。实验结果表明,该算法在提高融合图像空间分辨率的同时能够更好地保留原始多光谱图像的光谱信息,与传统遥感图像融合算法相比,该算法具有较好的融合图像信息熵和清晰度,具有一定的实用性。     

一种快速测定卫星像片分辨率的方法

本文介绍了一种利用刀刃曲线的线扩散函数快速测定卫星像片空间分辨率的方法，重点介绍了分辨率测定中刀刃亮度曲线的获取及采用五点三次法对亮度曲线同时进行求导和滤波过程，并且进行了实验。结果表明，文中介绍的方法是行之有效的。     

融合引导滤波和迁移学习的薄云图像中地物信息恢复算法

薄云覆盖遥感图像使图像上的地物信息模糊。本文给出了一种融合引导滤波和迁移学习的薄云图像中地物信息恢复算法。首先利用多方向非抽样对偶树复小波变换对薄云目标图像和无云引导图像进行多分辨率分解,再对分解后的低频子带分别进行支持向量引导滤波和迁移学习,对分解后的高频子带利用修正的Laine增强函数进行增强,然后应用基于区域能量的选择和加权相结合的方法对引导滤波输出和迁移学习模型预测的低频子带进行融合,最后对增强后的高频子带和融合后的低频子带进行多方向非抽样对偶树复小波逆变换重构,获得地物信息恢复图像。Landsat-8 OLI多光谱图像的试验结果表明,支持向量引导滤波能够有效保留目标图像的地物细节信息,域自适应的迁移学习能有效扩展可利用的多源多时相遥感图像范围,通过融合引导滤波和迁移学习能有效去除遥感图像上的薄云,获得较好的地物信息恢复效果。     

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。     

一种面向LSF调度的遥感影像处理服务的实现方法

提出了一种面向LSF底层调度的影像处理服务,采用Socket技术的异步通信机制,调用LSF网格环境下的遥感影像处理服务,实现了在线裁剪MODIS影像。     

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。     

一种遥感影像质量的自动评价方法

提出了一种全自动的遥感影像质量评价方法,应用线扩散函数的等效宽度作为模糊度指标,采用了一种基于链码的直线检测方法进行直线提取,实现了对遥感图像质量的自动评价。     

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。     

小波超分辨率重建算法及其在SPOT影像中的应用

影像超分辨率重建就是从一系列质量较差、分辨率较低的图像来重建图像质量更好、空间分辨率更高的影像的算法.在将所有低分辨率影像纳入同一参考格网中考虑的情况下,低分辨率数据相当于一非规则采样的交错采样数据.本文在多分辨率分析的基础上对基于小波的影像超分辨率重建理论进行介绍,并将现有的小波超分辨率重建算法推广到更一般的运动模型,以充分利用交错采样数据的内在规律性和结构特征,同时针对SPOT影像的特点,分析SPOT影像的调制传送函数,对SPOT重建影像进行包括去噪与解卷积的复原后处理.最后给出基于小波的SPOT影像超分辨率重建结果,表明遥感影像的超分辨率重建在应用中取得进展.     

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。     

遥感卫星图像处理中的一种新方法─—二维RGS法

本文提出了一种对卫星遥感数字图像进行图质改善处理的既简单又节省时间的方法（二维ＲＧＳ法），用此方法进行处理的结果与常用的ＭＴＦ处理结果相比较，有以下几个优点：①操作简单，很容易地处理得到良好的图像图质改善处理效果。②不花费操作时间只调整两个参数很快就能得到理想的图质改善图像，ＣＰＵ时间也比ＭＴＦ处理明显减少。③对不同分辨率图像也有良好的改善处理效果。     

Signal Representation and the Nonlinear Property of Phase Images

This letter proposes a representation of pixel value in a phase image as a complex number, which implies that the phase image is a nonlinear field. Consequently, conventional linear filtering will not properly work. Local statistics filters (LSFs) are chosen as a special case of the signal-processing algorithm to show the significance of signal representation to filtering performance. First, relationships among various LSFs, namely, ordinary LSF, speckle LSF, and phasor LSF, are discussed. We found that they are related to each other, whose general form is a complex-valued LSF (CV-LSF). It is also realized that directional windowing for the CV-LSF is actually not required, which indicates that the complex-valued formulation (representation and algorithm) is the most suitable one for phase image filtering. We demonstrate that the linear filtering to a simulated complex-valued image and an actual interferometric synthetic aperture radar image will start to fail when the window size is subsequently enlarged due to the nonlinear nature of the phase image.     

数字影像质量评价方法评述

数字影像构像质量的正确评价是一项很有意义但又有一定难度的研究课题。对现有数字影像的质量评价 方法进行了较全面的综述,侧重介绍了各自方法的基本原理、算法模型和性能特点。文章最后指出基于调制传递函 数(MTF)测定并结合人眼视觉系统(HVS)模型的影像质量评价方法有望成为解决影像质量评价难题的突破点。