[发明专利]一种基于图像块自适应调整的TDI颤振图像复原方法

说明书

本发明公开了一种基于图像块自适应调整的TDI颤振图像复原方法。在TDI颤振遥感成像中，由于TDI相机的逐行推扫特性，颤振图像每行的模糊核都存在差异，对颤振图像采用逐行恢复可以大大提高图像复原效果。当行间模糊核差异性较小时，适当增加当前行的待复原图像块行数，有利于提高图像的复原效果；当行间模糊核差异性较大时，图像块行数的增加对图像复原效果没有显著作用。而图像块行数的增加会延长图像整体复原时间。通过构建模糊核之间的相似程度公式，比较颤振图像行与行之间的模糊核差异程度，决定用来复原当前行所需的图像块尺寸，实现遥感颤振图像逐行恢复过程中图像块尺寸的自适应调节，可以在保证图像复原效果的同时兼顾复原时间。

技术领域

本发明属于遥感图像处理领域，尤其涉及一种根据行间模糊核相似程度，逐行构建尺寸自适应的图像块用于TDI颤振图像复原的方法。

背景技术

由于国家安全和国防建设的需求，高分辨对地观测技术已经作为我国国防科技工业的重点完成任务之一，但是卫星上的颤振制约高分辨对地观测能力，已经成为影响卫星光学成像质量的重要因素之一。TDI-CCD相机作为卫星上可见光成像的一种重要载荷，其基于对同一目标多次曝光，通过延迟积分的方法增加光能收集。但当卫星存在颤振的情况下，曝光时间的增加会加重图像的模糊效果。同时由于TDI相机采用逐行推扫成像的方法，其获得的图像每行模糊核都存在差异。

针对遥感卫星中，TDI-CCD相机获得的图像模糊不清，且图像的点扩散函数(PSF)存在空间变化性的问题。目前，已采用根据颤振路径获得模糊核，对模糊图像实现逐行复原的方法。颤振路径的探测方面，主要有基于梯度的多幅图像配准、相位幅角相关匹配等方法。图像去模糊方面，主要采用维纳滤波、Richardson-Lucy(RL)算法、全变分方法等。由于维纳滤波、RL算法能过对图像实现快速复原，但会产生大量振铃，当待复原图像块尺寸比较小时，对图像的复原效果相对不稳定；全变分方法能够确保振铃有效抑制，但难以恢复图像细节。在对图像进行逐行去模糊的过程中，提取的待复原图像块尺寸一般固定不变，如果选择的尺寸值较大，则图像复原时间较长；如果选择的尺寸值较小，则图像的复原效果可能较差。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于图像块自适应调整的TDI颤振图像复原方法，在图像PSF空间变化的情况下，对逐行进行复原的图像块实现自适应控制尺寸，保证图像复原效率的同时，提高TDI颤振图像的复原效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于图像块自适应调整的TDI颤振图像复原方法，该方法包括以下步骤：

1)获取颤振路径，同时根据颤振路径计算TDI颤振图像每行的模糊核；分别将各行模糊核像素信息、模糊核尺寸信息构建成矩阵；

2)逐行获得模糊核沿推扫方向的尺寸，计算模糊核沿推扫方向上的边缘区域的像素值与总像素值的比值w；判断w与阈值w₀的大小，w>w₀时执行步骤3)，否则进入下一行；w₀≥0.1；

3)计算行间模糊核相似程度ks，判断ks与阈值ks₀的大小，ks＞ks₀时，增加图像块尺寸，否则，图像块尺寸不变或减小；ks₀在0.7到0.9之间；

4)利用图像块对颤振图像实现逐行复原。