[发明专利]一种高分辨率宽视场率遥感成像方法及装置

摘要

本发明公开了一种高分辨率宽视场率遥感成像方法及装置。该方法通过宽视场成像模块对地遥感成像，主控与图像处理模块通过调节指向机构控制高分辨率成像模块在宽视场成像模块覆盖的任意区域内成像，并同步获取两个模块的图像输出。对获取到的遥感图像进行配准，取出两个模块对应区域的图像，利用得到的图像更新低频特征库与高频特征库，并建立低频特征库中向量与高频特征库向量的投影关系。对宽视场图像利用特征库进行分辨率提升，将高频特征补充回低宽视场图像中，实现高分辨率宽视场的成像。同时能够在线评估提升质量，并根据评估结果对特征库进行更新。

主权项

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IAn，IBn,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IAn中与IBn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IARn；(3)初始化高分特征库FHD＝{dhi},i∈[1,Nh],其中dhi为每一类的中心向量,Nh为最大类数量；初始化低频特征库FLD，FLD＝{dli},i∈[1,Nl]；其中dli为每一类的中心向量,Nl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IBn、IARn对做差，得到两幅图像的差异灰度矩阵FHn,对FHn按照Mb·Nb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Mb、Nb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IBn按照Mb·Nb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Pi，i∈[1,Nl]，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Ci(t)为该图像块低频特征的权重系数；利用投影矩阵Pi对图像块进行分辨率提升，计算公式如下：其中BIHn(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IHn，完成整幅低分辨率宽视场图像的分辨率提升；(8)评估IBn与IHn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。