衛(wèi)星擺動(dòng)造成的圖像退化及其修復(fù)研究.pdf

1、衛(wèi)星相機(jī)成像方式根據(jù)傳感器成像方式的不同可以分為推掃式成像和擺掃式成像。由于擺掃式在信號(hào)捕捉能力和特殊部件易損壞的問(wèn)題，推掃式成像是目前的主流成像方式。在衛(wèi)星運(yùn)行的過(guò)程中，由于衛(wèi)星本身不是處于固定的狀態(tài)，以及衛(wèi)星的勢(shì)能和地球引力的共同作用，衛(wèi)星存在星體傾斜、側(cè)滾、搖擺等情況。衛(wèi)星的擺動(dòng)對(duì)CCD傳感器相機(jī)的成像效果帶來(lái)很大的影響，會(huì)造成掃描圖像的退化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成圖像無(wú)法分辨。
　　我們首先對(duì)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了分析，闡述了衛(wèi)星在空

2、間中的存在擺動(dòng)的緣由，對(duì)于衛(wèi)星擺動(dòng)的狀況做了分析總結(jié)。對(duì)于CCD和CMOS兩種圖像傳感器的性能做了分析和對(duì)比，指出了利用CCD傳感器進(jìn)行空間成像的原因。目前的空間成像技術(shù)大多采用CCD相機(jī)推掃成像。
　　建立衛(wèi)星成像的模型用于研究影響成像的因素。通過(guò)建立理想成像模型，在排除其他因素干擾的情況下研究衛(wèi)星擺動(dòng)對(duì)圖像的影響。擺動(dòng)的參數(shù)分為擺動(dòng)周期和擺動(dòng)幅度。利用分離變量法分別分析了擺動(dòng)周期和擺動(dòng)幅度對(duì)衛(wèi)星成像的影響。對(duì)擺動(dòng)幅度從小到大增

3、加時(shí)，成像效果發(fā)生的變化以及擺動(dòng)周期變化時(shí)，成像效果的變化做了研究。通過(guò)對(duì)不同擺動(dòng)幅度，整數(shù)周期和非整數(shù)周期等不同情況圖像質(zhì)量的差異，以及圖像的變化規(guī)律的研究，分析了引起掃描圖像退化的原因，對(duì)地面像素和掃描采樣像素之間的映射關(guān)系的研究，提出了利用逆映射的方式修復(fù)擺動(dòng)造成的圖像退化。
　　圖像會(huì)因?yàn)樾l(wèi)星沿其運(yùn)行軌道的搖擺而扭曲。我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M這種情況，研究衛(wèi)星擺動(dòng)對(duì)圖像質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)即使對(duì)于嚴(yán)格周期性的擺動(dòng)，圖像質(zhì)量也會(huì)嚴(yán)重退化