基于TDICCD拼接区图像的高分相机像移测量研究

发布时间：2021-02-10 21:14

　　飞行器轨道运动、地球自转、飞行器姿态变化、活动部件振动等会引起焦面像移,影响成像质量。本文研究高分辨率可见光对地观测相机的像移获取方法,这不仅是在轨像移补偿的重要前提,对削弱像移对像质影响具有重要意义;还为掌握飞行器平台振动状态提供支持,为地面图像形变校正提供依据。本文以相邻两片CCD拼接区所成的重叠图像为对象,以同一目标在两幅重叠图像中的成像位置偏移为依据,提出了基于TDICCD拼接区图像的高分相机像移测量方法。测量信息源来自焦面,更能反映成像时刻焦面像移的真实情况,测量带宽较宽,且测量效果不易受平台振动干扰。给出了基于TDICCD拼接区图像的像移测量原理和实现方法;分析了像移测量误差、耗时和测量带宽。明确了像移测量误差与图像模糊度、图像信噪比之间的关系,指出在采用相位相关和模块匹配相结合的亚像元图像配准方法的情况下,要保证由图像模糊、图像噪声引起的像移测量误差不大于1个像元,要求成像系统调制传递函数不小于0.055,且遥感图像信噪比不低于22。明确了图像配准硬件实现时间是影响像移测量带宽的主要因素,以目前的技术水平,像移测量带宽可达到200Hz。针对像移初值估计问题,首先,建立了近... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省

【文章页数】：180 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 空间相机像移获取方法研究现状
    1.3 本文的主要研究内容和章节安排
        1.3.1 论文主要研究内容
        1.3.2 论文章节安排
第2章 高分相机成像基本理论
    2.1 TDICCD相机成像原理
        2.1.1 TDICCD工作原理
        2.1.2 TDICCD高分相机焦面排布
    2.2 像移对TDICCD相机成像的影响
        2.2.1 像移的产生
        2.2.2 像移对TDICCD成像的影响
        2.2.3 图像几何形变与像移频率的关系
    2.3 本章小结
第3章 基于TDICCD拼接区图像的像移测量
    3.1 像移测量原理
        3.1.1 偏移量与像移的关系
        3.1.2 基于TDICCD拼接区图像的像移测量原理
    3.2 像移测量方法
        3.2.1 首次像移获取
        3.2.2 偏移量获取
    3.3 像移测量性能
        3.3.1 像移测量误差
        3.3.2 像移测量耗时
        3.3.3 像移测量带宽
    3.4 本章小结
第4章 像移测量中的初值估计
    4.1 像移初值介绍
    4.2 像移初值估计
        4.2.1 基于低频时域模型的像移初值低频分量估计
        4.2.2 基于最小化准则函数的像移初值估计
    4.3 像移初值估计误差对后续像移测量的影响
        4.3.1 阶跃现象
        4.3.2 阶跃去除
    4.4 本章小结
第5章 像移测量中的盲区消除
    5.1 像移测量中盲区的存在性
    5.2 基于改进焦面排布的盲区消除
        5.2.1 改进的焦面排布
        5.2.2 盲区消除
    5.3 盲区消除性能
        5.3.1 CCD片间距误差对盲区消除的影响
        5.3.2 CCD行扫描时间变化对盲区消除的影响
    5.4 用于像移测量CCD的位置确定
    5.5 数值仿真实验及结果分析
    5.6 本章小结
第6章 像移测量实验及结果分析
    6.1 低频区像移测量方法有效性验证
        6.1.1 实验原理
        6.1.2 实验结果及分析
    6.2 高频区像移测量方法有效性验证
        6.2.1 实验原理及其系统组成
        6.2.2 实验结果及分析
    6.3 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 研究展望
参考文献
在学期间学术成果情况
指导教师及作者简介
致谢



本文编号：3027996