[發(fā)明專利]一種多線列時差掃描亞像元圖像非均勻校正方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410320930.5 | 申請日： | 2014-07-04 |
| 公開（公告）號： | CN104143180B | 公開（公告）日： | 2017-03-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 孫曉峰;王世濤;宋鵬飛;高宏霞 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國空間技術(shù)研究院 |
| 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： | 龐靜 |
| 地址： | 100194 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 多線列 時差 掃描 亞像元 圖像 均勻 校正 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，涉及一種多線列時差掃描亞像元圖像非均勻校正方法。
背景技術(shù)
遙感圖像的應(yīng)用越來越廣泛，但是由于受到探測器件自身、工藝條件、外界輸入等綜合因素的影響，每個探測元的輸出響應(yīng)度不完全一致，在圖像上就表現(xiàn)為有規(guī)律的條帶和盲元，即非均勻性現(xiàn)象。非均勻性的出現(xiàn)對圖像質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響，進而影響了后續(xù)的圖像應(yīng)用。因此，探測器的非均勻性一直是成像系統(tǒng)需要解決的重要問題之一。一般采用多項是擬合法、基于統(tǒng)計法等方法進行非均勻性校正，消除或減弱非均勻性現(xiàn)象，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。對于多線列時差掃描圖像，除了要消除每一個線列圖像的非均勻性之外，還要盡量減小線列圖像之間整體響應(yīng)不同而造成的灰度差，從而便于后續(xù)的幀間匹配等處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于多線列時差掃描亞像元合成圖像的非均勻性校正方法，解決多線列圖像的非均勻性現(xiàn)象問題，同時消除線列圖像之間的整體灰度差。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：一種多線列時差掃描亞像元圖像非均勻校正方法，步驟如下：
(1)構(gòu)造多線列時差掃描探測裝置，該裝置包括光學(xué)系統(tǒng)、掃描機構(gòu)和多線列探測器；所述的掃描機構(gòu)包括擺鏡及其驅(qū)動轉(zhuǎn)軸；所述的多線列探測器為兩線列探測器，線列探測器采用Nt個探測陣列組成，像元對應(yīng)的瞬時視場為IFOV，相鄰兩個探測陣列平行排列，在垂直掃描方向依次錯開1/Nt個像元，并設(shè)置探測陣列在掃描方向、在一個采樣長度內(nèi)采樣St次；所述采樣長度為像元對應(yīng)的瞬時視場；所述的Nt大于等于2；所述St取值范圍為St≥2；
(2)光學(xué)系統(tǒng)和掃描機構(gòu)一起將視場內(nèi)場景成像于焦平面，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸驅(qū)動擺鏡旋轉(zhuǎn)，線視場內(nèi)的場景所成像以一定的速率掃過焦平面上前后排列的兩個線列探測器，兩個線列探測器對視場內(nèi)同一位置場景先后成像，成像時間間隔即每個線列探測器中的Nt個探測陣列同時成像，得到Nt組圖像數(shù)據(jù)；之后立即轉(zhuǎn)入步驟(3)；每個線列探測器按照步驟(1)中設(shè)置采樣次數(shù)對應(yīng)的采樣間隔在掃描方向進行掃描成像，每次成像分別得到Nt組圖像數(shù)據(jù)，得到數(shù)據(jù)后立即轉(zhuǎn)入步驟(3)；
(3)分別將兩個線列探測器的Nt組圖像數(shù)據(jù)進行對齊拼接處理后形成一幀探測圖像；
(4)在掃描方向上完成預(yù)設(shè)的采樣次數(shù)后，將每個線列探測器對應(yīng)得到的幀探測圖像按照時間進行拼接得到兩幅亞像元圖像；
(5)將兩幅亞像元圖像按列進行交叉拼接，形成一幅新的拼接圖像Ip1；
(6)對拼接圖像Ip1的每一列圖像分別進行下述處理，所有列處理完成后得到列向非均勻校正后的圖像Ip2；
(6.1)求出Ip1每一列圖像Ii的統(tǒng)計直方圖Hi；
(6.2)對于Ip1中的每一列圖像Ii，根據(jù)Ii及其鄰域Nm列圖像的直方圖，計算高斯加權(quán)期望直方圖HGi；
(6.3)根據(jù)Hi和HGi對Ii進行直方圖規(guī)定化變換；
(7)按照步驟(5)中兩幅圖像的列交叉拼接的順序，從Ip2中分別提取相應(yīng)的列圖像，重建兩幅完成列向非均勻性校正的亞像元圖像；
(8)將完成列向非均勻校正后的兩幅亞像元圖像按同一方向分別旋轉(zhuǎn)90°，重復(fù)步驟(5)～(6),得到校正后圖像Ip3；
(9)按照步驟(5)中兩幅圖像的列交叉拼接的順序，從Ip3中分別提取相應(yīng)的列圖像，重建兩幅完成行向非均勻校正的亞像元圖像；
(10)將完成行向非均勻校正的兩幅亞像元圖像按步驟(8)旋轉(zhuǎn)的反方向旋轉(zhuǎn)90°，得到完成行、列兩個方向非均勻校正的兩幅亞像元圖像。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：
(1)本方法考慮到噪聲的條紋特性，對圖像逐列進行處理，綜合考慮了當(dāng)前列及周圍六鄰域列灰度信息。針對條紋噪聲的特點，采用列劃分的方式對圖像進行局部處理，在硬件實現(xiàn)方面，為了提高處理速度，可以并行處理。
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