[发明专利]一种基于星载遥感相机的成像质量评估方法

说明书

本发明涉及一种基于星载遥感相机的成像质量评估方法，在卫星平台沿传感器探元排列方向进行推扫成像的情况下，所述卫星平台的载荷和/或地面基站的计算终端执行以下步骤：基于所述传感器探元推扫成像获取的像元阵列进行质量评估，并至少获取所述像元阵列的校正参数；在基于所述校正参数对所述像元阵列内的像元进行分区处理后，剔除串扰区域以生成初始残像。

技术领域

本发明属于遥感技术领域，涉及一种遥感相机的成像质量评估方法，具体涉及一种通过定量评估遥感相机成像质量对辐射定标过程的影响，并通过补偿不利的影响提高辐射定标效果的方法，尤其涉及一种基于星载遥感相机的成像质量评估方法。

背景技术

推扫式空间遥感相机利用卫星和地面的相对运动进行扫描成像。在固定的轨道上，卫星和地面的相对速度基本保持不变，因此分辨率越高，积分时间越短。为了解决由于积分时间短带来的曝光能量不足的问题，一般采用TDI(Time Delay Integration)CCD作为遥感相机探测器。TDICCD器件的优点是在运动中利用多级光敏元件对同一目标进行多次积分，通过各级弱信号进行叠加从而得到增强的信号，提供系统的信噪比。然而，TDICCD成像对卫星姿态控制精度要求很高，任何控制精度误差都会带来较大的TDICCD累积误差，使得成像调制传递函数(MTF)下降，且积分技术越大，MTF下降越明显。为了保证TDICCD成像质量，研究人员开展了相应的研究工作。

例如，文献[1]Wang D,Zhang T,Kuang H.Clocking smear analysis andreduction for multi phase TDI CCD in remote sensing system.[J].OpticsExpress,2011,19(6):4868-80.对时钟导致的模糊现象进行了深入分析，提出通过改变转移时钟的时序关系降低模糊现象，从而保证MTF不下降。

例如，文献[2]Deng X.Factors Affecting the TDI-CCD Camera Image Qualityin the Lunar Orbiter[J].Spacecraft Engineering,2010.公开了像移匹配对MTF的影响，并进行了分析和数学建模。文献[3]庄绪霞,王治乐,阮宁娟,et al.像移对星载TDICCD相机成像品质的影响分析[J].航天返回与遥感,2013(6).分析了像移引起图像模糊和几何变形的机理，研究了像移降质和几何方面的评价参量。依据TDICCD的工作原理，建立了像移影响下TDICCD相机空变降质模型，并以此为基础，计算并分析了不同形式、不同方向上的像移影响下的像质下降情况，从图像模糊和几何变形两个角度分析非推扫像移造成的像质下降，从而建立了像移与扩散函数及传递函数之间的关系。

例如，文献[4]徐茜,苗丽峰,王跃明,et al.8192像元TDI-CCD相机信噪比的深入分析[J].红外技术,2008,30(12):683-687.对于TDICCD的信噪比以及降噪技术进行了具体研究。但是以上文献都是分别单独从信噪比和像移两个方面展开研究，并为考虑到信噪比、像移、MTF三者之间的制约关系。实际上，积分级数的增加有利于提高相机的信噪比，但却对卫星的姿态控制精度提出更高的要求。如果卫星姿态的控制进行度达不到要求，那么相机的MTF就会下降。因此在积分级数的设置中必须进行一个折中的优化选择。而且图像信噪比反映了图像的弧度分辨率，图像的MTF则反映了图像的空间分辨率。因此，文献[5]薛旭成,石俊霞,吕恒毅,et al.空间遥感相机TDI CCD积分级数和增益的优化设置[J].光学精密工程,2011(4):857-863.提出联合信噪比和MTF作为图像质量的优化指标，对积分级数进行了优化选择和设置，其中积分技术能够解决光能量不足的问题，并有效地提高信噪比，但同时会使得图像的MTF下降，因此文献[5]通过增加增益解决光能量不足的问题，增益的增加对信噪比和MTF没有影响。