[發明專利]一種基于空域的自適應MTFC遙感圖像復原方法

有效

• 申請號: 201410086318.6
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103871033A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 何紅艷;齊文雯;周楠;周虎;黃巧林;岳春宇;邢坤;鮑云飛;梅強
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，具體涉及一種遙感影像的復原方法。

背景技術

遙感成像過程受大氣和成像系統中光學、平臺、探測器、電子器件等的影響，會出現成像退化的情況，造成圖像模糊，降低圖像的質量。如果充分利用地面MTFC（調制傳遞函數補償），則可以一定程度上改善圖像質量，提高圖像信息的解譯能力。

MTFC是一種由光學遙感器系統MTF引申出來的一種數學概念，最早由Leachtenauer在其著作中首次提出。其思想被美國政府主導開發的通用圖像質量方程（GIQE）所采納，并在IKONOS、QuickBird-2、OrbView-3和GeoEye-1中均進行了成功應用，使得圖像質量得到顯著提高。但由于技術封鎖，很少有公開發表的文獻透露其具體的技術細節。

從1997年起，法國航天局（CNES）組織開展了針對衛星圖像不同處理方法的研究，主要有濾波、線性規整、概率、小波、小波包等。研究結果表明，利用線性規整的方法會帶來振鈴現象，產生虛假響應，引起一定的信息損失。小波方法可以很好地去除白噪聲，對彩色噪聲無能為力。而小波包的方法可以避免這些缺點。法國航天局將復數小波包方法成功應用于Pleiades圖像的地面處理中，但是經過前期試驗發現復數小波包方法同樣也會帶來振鈴現象。

國內方面，顧行發等進行了CBERS-02衛星CCD相機MTF在軌測量及圖像MTF的補償研究，針對CBERS-02衛星的CCD相機，采用迭代法、維納濾波法及修正的逆濾波器法（MIF）對CCD圖像進行MTF補償，根據實測45度方向0.5頻率處的MTF值插值建立二維MTF矩陣，然后依據在軌測試的MTF進行補差。但是由于脈沖法和刃邊法受噪聲影響較大，因此測得的MTF精度有限，恢復效果并不好。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，針對空間光學遙感器光學系統、探測器與電子元器件等在遙感成像過程中造成的圖像質量退化，提出了一種基于空域反卷積的自適應圖像復原方法，可以在不放大噪聲的情況下提高圖像的清晰度、改善圖像質量，同時處理的速度和效果滿足工程實踐需求。

本發明的技術解決方案是：一種基于空域的自適應MTFC遙感圖像復原方法，步驟如下：

（1）在地面通過實測得到遙感器系統從零頻到奈奎斯特頻率范圍內的MTF值；

（2）根據成像需求確定理想的MTF提升曲線，并與步驟（1）的結果進行比較，得到遙感器系統從零頻到奈奎斯特頻率范圍內不同頻率處MTF的補償值|H(e^jw)|；

（3）利用步驟（2）的結果，計算得到一維卷積系數h(k)，|H(e^jw)|=A(w,k)*h(k)，其中h(k)是中心對稱的，h(k)的長度為M；w為頻率，k取

（4）利用步驟（3）得到的一維卷積系數h(k)構造二維卷積核h(i,j)，h(i,j)為一個M*M的正方形矩陣且滿足中心對稱和軸對稱，其中i,j的取值范圍分別為h(i,j)中不同的卷積系數的個數為象限的二維頻域響應函數表示為：