[發明專利]一種面陣凝視相機的探測信噪比提升方法

在審

• 申請號: 202011483462.5
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112529810A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 張守才;石志城;遲冬南;楊天遠;孫婷婷
• 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;G06T7/30;G06T5/50;G06T7/70
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

1.一種面陣凝視相機的探測信噪比提升方法，其特征在于步驟如下：

(1)根據面陣凝視相機采集的明暗各連續K幀圖像，獲得非均勻性校正系數；

(2)面陣凝視相機連續采集多幀目標圖像，根據步驟(1)得到的獲得非均勻性校正系數，對采集的每幀目標圖像進行非均勻性校正，得到降低空間噪聲后的多幀目標圖像；

(3)對步驟(2)降低空間噪聲后的多幀目標圖像，進行圖像配準，得到配準后的多幀目標圖像；

(4)對步驟(3)配準后的每幀目標圖像，進行像元合并，得到像元合并后的各幀目標圖像；

(5)對步驟(4)像元合并后的各幀目標圖像進行疊加處理，得到最終的一幅信噪比提升后的圖像。

2.根據權利要求1所述的一種面陣凝視相機的探測信噪比提升方法，其特征在于：(1)根據面陣凝視相機采集的明暗各連續K幀圖像，獲得非均勻性校正系數，具體為：

非均勻性校正系數采用兩點法獲取，面陣相機對積分球成像，分別將積分球設置為明暗兩個亮度，由明暗兩種圖像確定的曲線S認為是探測器的標準響應曲線，由明暗兩種圖像各自均值以及各個像元響應值可以求得各個像元的校正系數。

3.根據權利要求1所述的一種面陣凝視相機的探測信噪比提升方法，其特征在于：(2)面陣凝視相機連續采集多幀目標圖像，根據步驟(1)得到的獲得非均勻性校正系數，對采集的每幀目標圖像進行非均勻性校正，得到降低空間噪聲后的多幀目標圖像；具體為：

將獲得的非均勻性校正系數分別代入每幀圖像的探測單元響應值，進行逐像元校正，得到降低空間噪聲后的多幀目標圖像。

4.根據權利要求1所述的一種面陣凝視相機的探測信噪比提升方法，其特征在于：(3)對步驟(2)降低空間噪聲后的多幀目標圖像，進行圖像配準，得到配準后的多幀目標圖像；具體為：

由于衛星平臺抖動及控姿不穩等原因，連續多幀圖像間存在圖像偏移，在進行后續多幀疊加前需要對獲得的K幀圖像進行圖像配準；為了計算不同圖像幀間的偏移，陀螺儀可以測量出不同幀圖像的姿態變化，通過嚴格成像幾何模型，可以計算出相鄰幀之間圖像像素偏移，最后根據計算的各幀圖像偏移量，分別與第一幀圖像進行配準。

5.根據權利要求1所述的一種面陣凝視相機的探測信噪比提升方法，其特征在于：(4)對步驟(3)配準后的每幀目標圖像，進行像元合并，得到像元合并后的各幀目標圖像；具體為：

像元合并采用同一幀圖像中相鄰像元DN值相加取平均的方式，多個像元合并后變為一個像元，空間分辨率有所降低，提高了圖像信噪比。

6.根據權利要求1所述的一種面陣凝視相機的探測信噪比提升方法，其特征在于：(5)對步驟(4)像元合并后的各幀目標圖像進行疊加處理，得到最終的一幅信噪比提升后的圖像；具體為：

將連續采集的K幀像元合并后圖像同一像元逐幀相加取平均的方式，多幀圖像疊加取平均后獲得一幅高信噪比圖像。