[發明專利]一種高分辨率寬視場率遙感成像方法及裝置

在審

• 申請號: 201810094144.6
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108460722A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 陳忻;魏紅軍;孫瑩瑩;饒鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/32;G06T7/00;G06K9/62
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 李秀蘭

本發明公開了一種高分辨率寬視場率遙感成像方法及裝置。該方法通過寬視場成像模塊對地遙感成像，主控與圖像處理模塊通過調節指向機構控制高分辨率成像模塊在寬視場成像模塊覆蓋的任意區域內成像，并同步獲取兩個模塊的圖像輸出。對獲取到的遙感圖像進行配準，取出兩個模塊對應區域的圖像，利用得到的圖像更新低頻特征庫與高頻特征庫，并建立低頻特征庫中向量與高頻特征庫向量的投影關系。對寬視場圖像利用特征庫進行分辨率提升，將高頻特征補充回低寬視場圖像中，實現高分辨率寬視場的成像。同時能夠在線評估提升質量，并根據評估結果對特征庫進行更新。

技術領域：

本發明涉及到光電信號處理技術，具體指一種高分辨率遙感成像方法，它應用對地遙感成像儀器，特別適合于對成像分辨率與成像視場有較高要求的場合。

背景技術

遙感技術是指從高空或外層空間接收來自地球表層各類地物的電磁波信息，并通過對這些信息進行掃描、攝影、傳輸和處理，從而對地表各類地物和現象進行遠距離控測和識別的現代綜合技術。空間分辨率(Spatial Resolution)又稱地面分辨率,是遙感系統的關鍵性指標。其中后者是針對地面而言，指可以識別的最小地面距離或最小目標物的大小。前者是針對遙感器或圖像而言的，指圖像上能夠詳細區分的最小單元的尺寸或大小，或指遙感器區分兩個目標的最小角度或線性距離的度量。它們均反映對兩個非常靠近的目標物的識別、區分能力，有時也稱分辨力或解像力。

當前遙感探測的成像目標種類多樣，目標機動性也越來越強，這就要求遙感相機具備大的視場，能夠滿足大范圍成像的覆蓋。同時要求遙感相機能夠對針目標進行一定的分類與識別，分類與識別通常是根據成像區域的特征分析來達到。因此對遙感相機的分辨率也提出了一定的要求。針對當前航天遙感相機高分辨率與寬視場兩項指標矛盾的情況，因此有必要研究出一種可以同時獲得高分辨率和寬視場成像的方法和裝置。

發明內容：

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種高分辨率遙感成像方法，該方法基于寬視場低分辨率相機加兩維指向高分辨率窄視場相機的方案，通過兩個模塊同步成像，建立高分辨率圖像中的圖像與低分辨率圖像對應區域中的特征投影關系，利用投影關系對寬視場模塊得到的圖像進行高分辨率的提示，實現寬視場與高分辨率遙感圖像的獲取。

本發明的上述目的是通過如下技術方案予以實現的：

一種高分辨率寬視場遙感成像方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)同步獲取寬視場低分辨率模塊A的遙感圖像與窄視場高分辨率成像模塊B的遙感圖像，用灰度矩陣分別表示為IA_n，IB_n,n為獲得的圖像幀號；其中A模塊的成像視場是B模塊的N倍，B通過兩維指向機構實現對A的視場區域內的成像,B得到的圖像分辨率是A的M倍；

(2)通過灰度圖像配準，提取出與IA_n中與IB_n對應的區域圖像，并按照分辨率比率M對該區域進行插值，得到圖像IAR_n；

(3)初始化高分特征庫FHD＝{dh_i},i∈[1,N_h],其中dh_i為每一類的中心向量,N_h為最大類數量；初始化低頻特征庫FLD，FLD＝{dl_i},i∈[1,N_l]；其中dl_i為每一類的中心向量,N_l為最大類數量；初始化可以選擇設置特征庫為空或依照先驗知識預設特征庫中的特征類別數與對應中心向量。