衛(wèi)星顫振對遙感成像質(zhì)量影響研究及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.pdf

1、在信息資訊需求日益擴(kuò)大化的今天，利用航空航天手段獲取高質(zhì)量遙感圖像并解析其中蘊(yùn)含的豐富訊息具有廣闊的應(yīng)用前景，已經(jīng)成為各國普遍重視的一項(xiàng)重要技術(shù)。然而，衛(wèi)星平臺(tái)的振動(dòng)對高分辨率遙感成像有著極大的制約作用。衛(wèi)星由于其高成本、制作過程高難度及不可回收的特性而需要在設(shè)計(jì)時(shí)對其全方位性能指標(biāo)進(jìn)行把握，因此將衛(wèi)星顫振對高分辨遙感圖像退化程度的影響作用進(jìn)行量化，從而反過來對衛(wèi)星平臺(tái)的設(shè)計(jì)提出約束指導(dǎo)是一項(xiàng)非常具有實(shí)際意義的工作。
　　 本文

2、首先調(diào)研了高分辨對地成像技術(shù)的發(fā)展需求背景;總結(jié)了運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致遙感成像像質(zhì)退化研究領(lǐng)域在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀;從衛(wèi)星軌道、成像遙感器及衛(wèi)星平臺(tái)顫振三個(gè)方面介紹了高分辨對地觀測成像的空間成像環(huán)境;并介紹了高分辨對地觀測衛(wèi)星的發(fā)展歷程。
　　 隨后介紹了圖像質(zhì)量評價(jià)方法的概念，從主客觀及MTF三個(gè)方面介紹了幾種基本的圖像評價(jià)方法;從遙感相機(jī)成像過程的角度以模塊化的思維簡述了全鏈路對地仿真成像仿真技術(shù)的基本原理，從理論上建立了面陣相機(jī)及TDI

3、推掃相機(jī)在顫振條件下退化成像過程的數(shù)學(xué)模型，在推導(dǎo)的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，研制并優(yōu)化了衛(wèi)星顫振光學(xué)仿真軟件OISSV。使用者可利用OISSV方便地計(jì)算出兩類相機(jī)在任意顫振條件下所成退化像，并可參考軟件提供的MTF、SSIM、PSNR及MSE等客觀評價(jià)參數(shù)對所得到的退化像進(jìn)行像質(zhì)評價(jià)，從而對顫振參數(shù)的合理性做出判斷。本文以O(shè)ISSV為仿真成像工具，對衛(wèi)星高分辨對地觀測所采用的四類成像軌道下的成像環(huán)境及系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行仿真成像，并對成像結(jié)果作出相應(yīng)的

4、分析。
　　 最后根據(jù)空間相機(jī)成像系統(tǒng)的研究思路，建立了一套模擬遙感相機(jī)成像的硬件實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過對其加載一定的顫振，即可得到相應(yīng)的顫振退化圖像。設(shè)定一種參數(shù)的振動(dòng)，分別計(jì)算硬件系統(tǒng)所得模擬圖像及仿真系統(tǒng)所得仿真圖像的MTF退化值，將獲得的MTF曲線進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩類結(jié)果在趨勢和數(shù)值上基本保持一致，波動(dòng)范圍較小，故理論模型的正確性得到驗(yàn)證。
　　 設(shè)計(jì)開發(fā)衛(wèi)星顫振光學(xué)仿真軟件，以各類客觀圖像評價(jià)參數(shù)為指標(biāo)對遙感圖像在衛(wèi)星顫