[发明专利]一种高分辨率图像模拟低分辨率相机成像的方法

说明书

本发明提供的高分辨率图像模拟低分辨率相机成像的方法，根据事先输入理想的高分辨率图像，结合光学设计参数、CCD尺寸参数，同时考虑到CCD与光学传函采样对成像的影响，模拟出设计参数的低分辨率图像方法，上述成像方法可根据输入的光学参数及CCD尺寸大小由理想的高分辨率图像模拟低分辨率成像效果，根据图像的质量可以对光学设计进行反馈，经济简便便于相机的设计优化。

技术领域

本发明涉及计算机仿真技术领域，特别涉及一种高分辨率图像模拟低分辨率相机成像的方法。

背景技术

分辨率是星载光学遥感系统的重要指标参数，由于相机的研制周期长、复杂度较高，故事先根据光学设计等参数评估成像效果尤为重要。

发明内容

有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种经济简便便于相机的设计优化的高分辨率图像模拟低分辨率相机成像的方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种高分辨率图像模拟低分辨率相机成像的方法，包括下述步骤：

输入原始高分辨率图像Img_high，图像大小为W*H；

输入所述原始高分辨率图像的分辨率，记为gsd_high；

输入待拟合低分辨图像的分辨率，记为gsd_low；

输入模拟的低分辨相机的CCD尺寸，记为ccd_size和光学psf大小，记为psf_size及待模拟相机的光学传递函数，记为PSF_OP；

计算gsd_high与gsd_low的比例系数k，k＝gsd_low/gsd_high；

若k为整数，则定义num_resample＝k；若k为小数，将k取小数点后n位数得到k1，定义n_ccd＝k1*10n，n_psf＝10n；

计算n_ccd和n_psf的最大公约数r，并计算num_resample，所述num_resample＝n_ccd/r；

确定低分辨率图像点扩散函数图Img_psf的大小，其中，行row＝3*num_resample,列low＝3*num_resample，初始值赋值为0；

将Img_psf的中心位置赋值，具体赋值范围为从第num_resample+1到num_resample*2行，第num_resample+1到2*num_resample列，该区域都赋值为1；

将Img_psf采用第一公式进行归一化处理，

所述第一公式为：Img_psf＝Img_psf/sum(Img_psf)；其中，sum(Img_psf)代表点扩散函数的和；

采用第二公式用高分辨图像卷积点扩散函数Img_psf得到初始将分辨率图像img_con，所述第二公式如下：

img_con＝conv2(img_high,Img_psf,'same')，其中，conv2代表matlab工具二维上的卷积操作；

将图像img_conv进行下采样n倍，得到不考虑实际光学传函的图像img_low0，n＝1/num_resample；img_low0＝imresize(img_conv,n,'bilinear')；

其中，imresize代表MATLAB工具中一种插值工具，'bilinear'为三次插值；

根据输入模拟的低分辨相机的CCD尺寸及待模拟相机的光学传递函数，计算num_resample1，num_resample1＝ccd_size/psf_size；