[发明专利]一种高分辨率宽视场率遥感成像方法及装置

权利要求书

1.一种高分辨率宽视场遥感成像方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)同步获取宽视场低分辨率模块A的遥感图像与窄视场高分辨率成像模块B的遥感图像，用灰度矩阵分别表示为IA_n，IB_n,n为获得的图像帧号；其中模块A的成像视场是模块B的N倍，模块B通过两维指向机构实现对模块A的视场区域内的成像,模块B得到的图像分辨率是模块A的M倍；

(2)通过灰度图像配准，提取出与IA_n中与IB_n对应的区域图像，并按照分辨率比率M对该区域进行插值，得到图像IAR_n；

(3)初始化高分特征库FHD＝{dh_i},i∈[1,N_h],其中dh_i为每一类的中心向量,N_h为最大类数量；初始化低频特征库FLD，FLD＝{dl_i},i∈[1,N_l]；其中dl_i为每一类的中心向量,N_l为最大类数量；初始化可以选择设置特征库为空或依照先验知识预设特征库中的特征类别数与对应中心向量；

(4)对图像IB_n、IAR_n对做差，得到两幅图像的差异灰度矩阵FH_n,对FH_n按照M_b·N_b大小进行分块，将图像块展开为列向量，作为该图像块的高频特征,其中M_b、N_b分别为灰度矩阵行列方向上的分块尺寸；对当前图像获取的全部高频特征与当前的高频特征库FHD进行聚类，更新计算每一类的中心向量得到新的高频特征库FHD；

(5)对图像IB_n按照M_b·N_b大小进行分块，提取每个图像块的特征；对当前图像获取的全部低频特征与之前的低频特征库FLD进行聚类，更新计算每一类的中心向量，得到新的低频特征库FLD；

(6)计算高频特征与低频特征库中每一类中心的投影关系,得到每一类的投影矩阵P_i，i∈[1,N_l]，计算公式如下：

(7)将IA_n按照分辨率系数M进行插值得IAC_n，IAC_n按照M_b·N_b分块，计算每块BIAC(t)_n的低频特征其中t为图像块序号；计算与低频特征库中每一类的重构关系，计算公式如下:

其中C_i(t)为该图像块低频特征的权重系数；利用投影矩阵P_i对图像块进行分辨率提升，计算公式如下：

其中BIH_n(t)为提升后的高分辨率图像块；依次处理全部图像块，得到高分辨率图像IH_n，完成整幅低分辨率宽视场图像的分辨率提升；

(8)评估IB_n与IH_n对应区域的差异，当差异大于阈值，则后一轮重新进行步骤(2)-步骤(5)，否则直接执行步骤(6)处理过程。

2.根据权利要求1所述的一种高分辨率宽视场遥感成像方法，其特征在于：步骤(2)中所述的灰度图像配准方法为基于纹理的匹配或基于特征的匹配；所述插值方法为线性插值或样条插值或Bubic插值。

3.根据权利要求1所述的一种高分辨率宽视场遥感成像方法，其特征在于：步骤(4)中所述的对当前图像获取的全部高频特征与当前的高频特征库FHD进行聚类的方法采用欧几里得距离或相关函数或交叉熵作为特征相似程度的评价计算；每一类中心向量的更新采用属于当前类的特征向量与当前中心向量权重累加的方法进行更新。

4.根据权利要求1所述的一种高分辨率宽视场遥感成像方法，其特征在于：步骤中(5)所述的图像块的低频特征是一阶梯度或二阶梯度或图像块的高阶统计量或HOG算子或SIFT特征等反映图像块固有特点的描述方法。