[发明专利]面阵相机遥感成像方法及装置

说明书

本发明涉及一种面阵相机遥感成像方法及装置，在获取到同一积分时间虚拟形成的不同曝光时间的观测区域内的多帧卫星数据并提取出各帧的重叠区域后，根据卫星数据及重叠区域生成不同曝光度的遥感影像，再对遥感影像进行图像重建，求解一个病态方程，以实现遥感影像的质量提升，最后对图像重建后的遥感影像进行融合处理，获得高分辨率的遥感影像。基于此，改善探测器受星载光学相机的限制，在不改变光学系统的前提下，实现面阵相机遥感影像成像质量的整体提升，且有利于降低了光学相机载荷的体积与重量。

技术领域

本发明涉及遥感图像处理技术领域，特别是涉及一种面阵相机遥感成像方法及装置。

背景技术

天基光学遥感是一种获取对地观测信息的重要手段，广泛运用于国土测绘、环境监测、应急救灾和军事作战中。近几十年来，遥感技术得到了快速发展。随着我国星载面阵探测器的规划与投入使用，为新型对地遥感工作模式带来发展机遇，也为航天光学载荷获取丰富多源化遥感数据创造了有利条件。

其中，卫星平台、光学系统、探测器和电子学系统共同影响了在轨动态成像质量的高频信息，常规的对地遥感成像的设计中，都会有空间分辨率、信噪比和MTF(ModulationTransfer Function调制传递函数)等约束指标。载荷设计往往通过单一技术来解决某一项技术指标，例如，提高积分时间来提高信噪比，但往往会带来图像模糊导致MTF的下降。光学遥感的数据获取形式是以图像体现的，因此遥感图像质量直接制约着后端的应用。

综上，传统的面阵相机获取的遥感图像处理方式单一，难以全面提升图像质量。

发明内容

基于此，有必要针对传统的面阵相机获取的遥感图像处理方式单一，难以全面提升遥感图像质量的缺陷，提供一种面阵相机遥感成像方法及装置。

一种面阵相机遥感成像方法，包括步骤：

获取同一积分时间虚拟形成的不同曝光时间的观测区域内的多帧卫星数据并提取出各帧的重叠区域；

根据卫星数据及重叠区域生成不同曝光度的遥感影像；

对遥感影像进行图像重建，以提升遥感影像的质量；

对图像重建后的遥感影像进行融合处理，获得高分辨率的遥感影像。

上述的面阵相机遥感成像方法，在获取到同一积分时间虚拟形成的不同曝光时间的观测区域内的多帧卫星数据并提取出各帧的重叠区域后，根据卫星数据及重叠区域生成不同曝光度的遥感影像，再对遥感影像进行图像重建，求解一个病态方程，以实现遥感影像的质量提升，最后对图像重建后的遥感影像进行融合处理，获得高分辨率的遥感影像。基于此，改善探测器受星载光学相机的限制，在不改变光学系统的前提下，实现面阵相机遥感影像成像质量的整体提升，且有利于降低了光学相机载荷的体积与重量。

在其中一个实施例中，获取同一观测区域内的多帧卫星数据并提取出各帧的重叠区域的过程，包括步骤：

对卫星数据进行帧间配准；其中，多帧卫星数据中的任一帧卫星数据为参考帧，任一帧卫星数据外的卫星数据为待配准帧；

将帧间配准后的卫星数据进行叠加并截取各帧卫星数据的公共区域。

在其中一个实施例中，在对卫星数据进行帧间配准的过程之前，还包括步骤：

对参考帧和待配准帧进行降采样。

在其中一个实施例中，对卫星数据进行帧间配准的过程，包括步骤：

根据SIFTGPU特征点匹配算法进行卫星数据的帧间配准；

根据RANSAC算法剔除误匹配点；

基于正确匹配的像素点对和仿射变换矩阵，获得配准后的卫星数据。