[發(fā)明專利]獲取點(diǎn)陣法測量光學(xué)遙感載荷在軌MTF測量精度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410219975.3
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104298844B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李傳榮;李曉輝;唐伶俐;胡堅(jiān);李子揚(yáng);朱家佳;張靜;馬靈玲;朱博
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院光電研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01M11/02;G06T5/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 曹玲柱

1.一種獲取基于點(diǎn)陣法測量光學(xué)遙感載荷在軌MTF的測量精度的方法，其特征在于，包括：

步驟A：分別獲取光學(xué)遙感載荷在陣列方向和運(yùn)動方向的在軌MTF參考值MTF_x-ref、MTF_y-ref；

步驟B：由光學(xué)遙感載荷在陣列方向和運(yùn)動方向的在軌MTF參考值MTF_x-ref、MTF_y-ref獲取光學(xué)遙感載荷的系統(tǒng)PSF的陣列方向擴(kuò)散尺度σ_x和運(yùn)動方向擴(kuò)散尺度σ_y，由該陣列方向擴(kuò)散尺度σ_x和運(yùn)動方向的擴(kuò)散尺度σ_y構(gòu)建亞像元水平的參考圖像退化模板psf(x，y)；

步驟C：由光學(xué)遙感載荷獲取的實(shí)測靶標(biāo)圖像得到點(diǎn)源系統(tǒng)的圖像峰值亮度A、背景亮度B及隨機(jī)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差σ_noise;

步驟D：構(gòu)建亞像元水平的單點(diǎn)源模型f₁(x，y)，由該單點(diǎn)源模型f₁(x，y)和亞像元水平的參考圖像退化模板psf(x，y)得到單點(diǎn)源退化圖像，得到與圖像峰值亮度A對應(yīng)的點(diǎn)源靶標(biāo)中心初始亮度K01；與圖像背景亮度B對應(yīng)的點(diǎn)源靶標(biāo)背景初始亮度K02，該點(diǎn)源靶標(biāo)中心初始亮度K01和點(diǎn)源靶標(biāo)背景初始亮度K02均為亞像元水平的單點(diǎn)源模型f₁(x，y)中的參數(shù)；

步驟E，由點(diǎn)陣靶標(biāo)參數(shù)、點(diǎn)源靶標(biāo)中心初始亮度K01、點(diǎn)源靶標(biāo)背景初始亮度K02，生成亞像元水平的點(diǎn)源模型f₂(x，y)，其中，該點(diǎn)陣靶標(biāo)參數(shù)包括：點(diǎn)源類型、點(diǎn)源尺寸、點(diǎn)陣布局，該點(diǎn)陣布局再包括：點(diǎn)源數(shù)目、各點(diǎn)源中心坐標(biāo)、點(diǎn)源與邊緣的距離；

步驟F，將亞像元水平的參考圖像退化模板psf(x，y)和亞像元水平的點(diǎn)陣模型f₂(x，y)進(jìn)行2維卷積，生成亞像元水平的退化參考圖像f_psf(x，y)，對亞像元水平的退化參考圖像f_psf(x，y)進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合處理，生成整像元水平的點(diǎn)陣退化參考圖像g(x，y)；

步驟G：對整像元水平的點(diǎn)陣退化參考圖像g(x，y)進(jìn)行MTF計(jì)算，得到光學(xué)遙感載荷在陣列方向和運(yùn)動方向的在軌MTF計(jì)算值MTF_x-cal、MTF_y-cal；以及

步驟H：將在軌MTF計(jì)算值MTF_x-cal、MTF_y-cal與在軌MTF參考值MTF_x-ref、MTF_y-ref分別進(jìn)行對比，獲得光學(xué)遙感載荷在軌MTF在陣列方向和運(yùn)動方向的精度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟D包括：

子步驟D1，設(shè)置點(diǎn)源靶標(biāo)中心初始亮度K01和點(diǎn)源靶標(biāo)背景初始亮度K02的初始值；

子步驟D2，由點(diǎn)源類型、點(diǎn)源靶標(biāo)中心初始亮度K01的當(dāng)前值、點(diǎn)源靶標(biāo)背景初始亮度K02的當(dāng)前值，構(gòu)建亞像元水平的單點(diǎn)源模型f(x，y)；

子步驟D3：將亞像元水平的參考圖像退化模板psf(x，y)和亞像元水平的單點(diǎn)源模型f₁(x，y)進(jìn)行2維卷積后取正中間區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合，生成整像元水平的單點(diǎn)源退化圖像；

子步驟D4，獲取整像元水平的單點(diǎn)源退化圖像的最大灰度值L0和圖像邊緣處灰度值(L1+L2+L3+L4)/4；

子步驟D5，調(diào)整點(diǎn)源靶標(biāo)中心初始亮度K01和點(diǎn)源靶標(biāo)背景初始亮度K02的數(shù)值，重新執(zhí)行子步驟D2～D4，將使得單點(diǎn)源退化圖像的最大灰度值L0等于所述圖像峰值亮度A，圖像邊緣處灰度值等于點(diǎn)源系統(tǒng)的圖像所述圖像背景亮度B的點(diǎn)源靶標(biāo)中心初始亮度K01和點(diǎn)源靶標(biāo)背景初始亮度K02，作為最終的點(diǎn)源靶標(biāo)中心初始亮度K01和點(diǎn)源靶標(biāo)背景初始亮度K02。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述子步驟D2中：

對于凸面鏡點(diǎn)源，其亞像元水平的單點(diǎn)源模型為：

對于圓形漫反射板點(diǎn)源，其亞像元水平的單點(diǎn)源模型為：

其中，r表示圓形漫反射板點(diǎn)源靶標(biāo)的半徑

對于方形漫反射板點(diǎn)源，其亞像元水平的單點(diǎn)源模型為：

其中，d表示方形漫反射板的邊長。