基于相关测速的二维遥感图像运动估计和像移补偿算法研究

摘要

在遥感卫星成像系统中，地面景物与成像系统间的相对位移所产生的像移是造成分辨率下降的主要原因。为了达到高分辨率的要求，必须对这种像移进行精确的补偿。通过对遥感相机在成像过程中的像移进行分析，研究了针对遥感相机像移的二维像移测量方法及软件式二维像移补偿方法。考虑实时性要求，利用线模板匹配以及相关识别中的曲线拟合法和曲面拟合法，分别对一维位移场和二维位移场进行运动估计以测量出像移量的大小和方向。通过仿真实验，这种像移测量方法具有计算量小，精度高，效果好的特点。软件式补偿通过对一维运动模糊图像使用反卷积方法实现，对二维运动模糊图像使用基于空域下的投影恢复算法实现。仿真实验表明，软件式像移补偿方法可以对整像元级别的像移量进行精确补偿，保证遥感图像的分辨率。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2模糊遥感图像的产生

1.3遥感图像的运动像移退化模型

1.4本文的主要内容和章节安排

第二章 图像匹配理论基础

2.1数字图像相关技术概述

2.2整像素级别图像匹配技术

2.2.1固定模板相关算法

2.2.2变模板相关算法

2.3亚像素级别图像匹配技术

2.3.1灰度插值法

2.3.2曲面拟合插值法

2.3.3坐标轮换法

2.3.4 Newton-Rapshon法

2.3.5梯度法

2.4亚像素图像匹配技术展望

第三章 基于相关测速的运动估计算法

3.1相关测速的原理

3.2线模板匹配理论分析

3.3高精度匹配中的拟合法

3.3.1应用曲线拟合法求解一维像移

3.3.2应用曲面拟合法求解二维像移

3.4相关测速仿真实验及分析

3.4.1仿真图像的生成

3.4.2实验结果及分析

3.5结论

第四章 基于反卷积和投影恢复的图像复原算法

4.1基于反卷积的一维匀速运动模糊图像的恢复

4.2典型的二维运动模糊图像复原算法

4.2.1逆滤波算法

4.2.2维纳滤波算法

4.2.3 Richardson-Lucy算法

4.2.4投影恢复算法

4.3软件式像移补偿仿真实验及分析

4.4结论

第五章 工作总结和展望

5.1工作总结

5.2工作展望

致谢

参考文献

研究成果