[發明專利]一種基于月球圖像MTF自適應獲取方法、系統、計算機設備及存儲介質在審

申請號：	202210423186.6	申請日：	2022-04-21
公開（公告）號：	CN114782269A	公開（公告）日：	2022-07-22
發明（設計）人：	艾晶晶;高鵬;白兆明;韓鐘毅;楊佳恒;樊婷婷	申請（專利權）人：	青島科技大學
主分類號：	G06T5/00	分類號：	G06T5/00;G06T5/10;G06T5/20;G06T7/13
代理公司：	西安通大專利代理有限責任公司 61200	代理人：	崔方方
地址：	266061 山***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于月球圖像 mtf 自適應獲取方法系統計算機設備存儲介質
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【說明書】：

本發明公開了一種基于月球圖像MTF自適應獲取方法、系統、計算機設備及存儲介質，屬于圖像處理領域。本發明的基于月球圖像MTF自適應獲取方法，基于Hough變換的自適應刃邊法，在現有調制傳遞函數算法的基礎上，結合Hough變換與邊緣檢測算法，實現了從月球圖像中提取目標直刃邊。通過驗證，結果表明自適應刃邊法大大提高了月球刃邊選取的精度，得到的調制傳遞函數明顯優于現有刃邊法。本發明實現了快速準確地獲取月球刃邊，避免了刃邊法在測定衛星在軌MTF過程中對刃邊選取位置的依賴，克服了傳統算法將刃邊區域選定的局限性。

技術領域

本發明屬于圖像處理領域，尤其是一種基于月球圖像MTF自適應獲取方法、系統、計算機設備及存儲介質。

背景技術

目前在軌衛星調制傳遞函數計算方法有刃邊法、標靶法和脈沖法。由于對圖像數據要求不高、易于操作、效果好等特點，刃邊法廣泛應用于遙感光學系統質量的評價。傳統光學衛星傳感器的調制傳遞函數計算方法大多基于空間域與頻率域分析。這種研究方法以圖像中的邊緣或邊界為研究對象，經過圖像配準、邊緣選取、噪聲過濾、數據插值等步驟，擬合出一條邊緣擴散函數，從而得到光學系統的調制傳遞函數。國外學者利用IKONOS、GOES-9、MODIS、VIIRS、Himawari-8/AHI等衛星傳感器觀測到的月球圖像，做了很多在軌MTF測定工作，檢測結果表明以月球為目標計算在軌MTF是可行的，而對于月球邊緣選取，大多都是選取月球東/西和或南/北方向上較小的弧形刃邊作為直刃邊。國內也有一些采用刃邊法評估衛星光學系統在軌MTF的研究，陳博洋采用FY-2G中波紅外波段觀測的月球，以月球圖像左側第16行作為刃邊區域中間位置檢測MTF，并根據算出的MTF進行圖像復原；陳林,陳海龍等人以月球為輸入計算風云2號G星可見光波段在軌MTF性能，選取月球赤道位置上豎直方向的邊沿數據，將月球邊緣近似為直刃邊，算出MTF并與不同目標圖像的MTF結果比較；吳同舟,王浩等人對“高分四號”衛星捕獲的月球圖像開展了在軌MTF測試，利用邊緣檢測算子提取月球圓形邊緣，設計了一種針對圓形刃邊的調制傳遞函數算法。

基于月球目標的刃邊法在軌MTF研究的大部分文獻在刃邊選取上存在一定主觀性、缺乏靈活性，很難適用于不同遙感器或同一遙感器不同通道所拍攝的月球圖像。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種基于月球圖像MTF自適應獲取方法、系統、計算機設備及存儲介質。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種基于月球圖像MTF自適應獲取方法，包括以下步驟：

(1)獲取原始月球圖像，進行中值濾波和灰度化處理；

(2)通過邊緣追蹤算子對所述月球進行邊緣檢測，將得到的檢測結果做二值化處理，得到月球二值化邊緣圖；

(3)剔除所述月球二值化邊緣圖中不連續的像素，得到消除月坑影響的月球邊緣圖；

(4)利用Hough變換，找出所述月球邊緣圖上的近直線，提取出作為候選刃邊；

(5)根據刃邊法選取刃邊的預設條件，在候選刃邊中選出水平刃邊和垂直刃邊；基于水平刃邊和垂直刃邊，利用刃邊法算出衛星光學系統的在軌MTF；

其中，水平刃邊用于計算縱向MTF，垂直刃邊用于計算橫向MTF。

進一步的，步驟(5)中，所述水平刃邊和垂直刃邊根據候選刃邊的弧長和傾斜角來確定。