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基于方向WPS改进TDI CCD遥感图像清晰度评价函数

陶淑苹 张续严 金光 曲宏松 郑亮亮

陶淑苹, 张续严, 金光, 曲宏松, 郑亮亮. 基于方向WPS改进TDI CCD遥感图像清晰度评价函数[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2080-2084.
引用本文: 陶淑苹, 张续严, 金光, 曲宏松, 郑亮亮. 基于方向WPS改进TDI CCD遥感图像清晰度评价函数[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2080-2084.
Tao Shuping, Zhang Xuyan, Jin Guang, Qu Hongsong, Zheng Liangliang. Improvement of the definition evaluation function for TDI CCD remote sensing images by directional wavelet power spectrum[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(8): 2080-2084.
Citation: Tao Shuping, Zhang Xuyan, Jin Guang, Qu Hongsong, Zheng Liangliang. Improvement of the definition evaluation function for TDI CCD remote sensing images by directional wavelet power spectrum[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(8): 2080-2084.

基于方向WPS改进TDI CCD遥感图像清晰度评价函数

基金项目: 

国家863计划(O93J32F090);国家自然科学基金青年基金(60902067)

详细信息
    作者简介:

    陶淑苹(1986-),女,助理研究员,博士生,主要从事星载相机CCD成像电子学方面的研究。Email:taoshuping-163@163.com;金光(1958-),男,研究员,博士,主要从事光学遥感总体设计研究。Email:jing@ciomp.ac.ocm

    陶淑苹(1986-),女,助理研究员,博士生,主要从事星载相机CCD成像电子学方面的研究。Email:taoshuping-163@163.com;金光(1958-),男,研究员,博士,主要从事光学遥感总体设计研究。Email:jing@ciomp.ac.ocm

  • 中图分类号: TP751.1

Improvement of the definition evaluation function for TDI CCD remote sensing images by directional wavelet power spectrum

  • 摘要: 在轨调焦是航天相机获取高质量图像的关键技术之一。针对航天相机在发射、在轨期间由于振动冲击及温度气压等环境参数变化引起的光学系统离焦现象,以及TDI CCD遥感相机成像场景实时变化的特殊特点,对基于功率谱的清晰度评价函数进行了研究。根据小波变换的多分辨率和带通特性,提出了一种对FFT功率谱的改进小波功率谱(WPS)估计。针对像移亦会导致TDI CCD图像模糊的问题,提出了方向WPS估计算法。参照功率谱地物无关性及离焦会引起功率谱高频分量损失的思路,设计了基于方向WPS的加权清晰度评价函数。实际外场推扫实验结果表明,提出的新清晰度评价函数能有效反映出实际推扫图像的离焦状态,另外相对于FFT功率谱,对场景差异更不敏感,误判率从0.36降低为0,曲线更加饱和。100个仿真样本的平均误判率仅为0.06,满足系统误差要求。因此文中算法满足单调性、灵敏度高、准确度高原则,更适合TDI CCD遥感相机的自动调焦。
  • [1] Brenner J F, DDW B S, Horton J B, et a1. An automated microscope for cytologic research[J]. Journal of Histochemial and Cytochemical, 1971, 24: 100-111.
    [2] Vollath D. Automatic focusing by correlative methods[J].Microscopy, 1987, 147: 279-288.
    [3] Subbarao M, Choi T S, Nikzad A. Focusing techniques[J]. Optical Engineering, 1993, 32(11): 2824-2836.
    [4] Zhang Huichai, Christopher Gould, Bill Roberts, et al. An objective image focus monitor for CD-SEM[C]//SPIE, 2008, 6922(692226): 1-8.
    [5] Liang Minghua, Wu Zhiyong, Chen Tao. Autofocusing adjustment of theodolites by largest the gradient method[J].Optics and Precision Engineering, 2009, 17(12): 3016-3020. (in Chinese)
    [6] Ni Jun, Yuan Jiahu, Wu Qinzhang. Identification for optical image definition based on edge feature[J]. Chinese J Lasers, 2009, 36(1): 172-176. (in Chinese)
    [7] Huang Yan, Xu Qiaoyu, Ye Dong, et al. Autofocus method based on autocorrelation of derivative image[J]. Acta Optica Sinica, 2010, 30(12): 3435-3440. (in Chinese)
    [8] Zhao Zhibin, Liu Jinghong. Power spectra based auto-focusing method for airborne optoelectronic platform[J]. Acta Optica Sinica, 2010, 30(12): 3495-3500. (in Chinese)
    [9] Wang Haixia, Wang Xin, Xu Shuyan, et al. Application of image power spectra in the refocusing of high resolution remote sensing camera[J]. Optical Technique, 2006, 32: 464-467. (in Chinese)
    [10] Nill Norman B, Bouzas Brian H. Objective image quality measure derived from digital image power spectra[J]. Optical Engineering, 1992, 31(4): 813-825.
    [11] Li Qi. Studies on the theory and implementation method of digital autofocus technology[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2004. (in Chinese)
    [12] Jesu's Pando, Fang Lizhi. Discrete wavelet transform power spectrum estimator[J]. Physical Review E, 1998, 57(3): 3593-3601.
    [13] Wang Yiwen, Liu Xianli, Xie Hui. A wavelet-based focus measure and 3-D autofocusing for microscope images[J]. Optics and Precision Engineering, 2006, 14(6): 1063-1069.(in Chinese)
    [14] Xiu Jihong. Arial image quality evaluation based on power spectra[D]. Beijing: Chinese Academy of Sciences, 2005. (in Chinese)
  • [1] 陈沛, 张洪玮, 刘晓英, 张芯瑜, 张开俊, 陈丽晶, 伏龙延, 吴松华.  基于线型预测频谱估计的相干激光雷达功率谱分析方法 . 红外与激光工程, 2023, 52(11): 20230216-1-20230216-16. doi: 10.3788/IRLA20230216
    [2] 潘宏亮, 孙金霞, 韩希珍.  图像清晰度评价与变步长融合调焦方法 . 红外与激光工程, 2023, 52(1): 20220342-1-20220342-6. doi: 10.3788/IRLA20220342
    [3] 张晓杰, 魏炜, 侯永辉, 张勇, 季杭馨, 李晓飞, 陆启帅, 黄康, 刘玉瑶.  基于多目标图像清晰度评价的LAMOST光谱仪离焦诊断方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220238-1-20220238-9. doi: 10.3788/IRLA20220238
    [4] 朱硕, 郭恩来, 柏连发, 韩静.  高效学习的透过未知散射介质的相位恢复方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210889-1-20210889-9. doi: 10.3788/IRLA20210889
    [5] 王宇, 温凯, 张美玲, 马英, 刘旻, 郑娟娟, 郜鹏.  数字全息显微中自动调焦技术及其应用 (封面文章) (特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(2): 20200530-1-20200530-25. doi: 10.3788/IRLA20200530
    [6] 刘斌, 谯倩, 赵静, 张子淼, 李志伟, 张宝峰.  基于高频方差熵清晰度评价函数的聚焦三维测量方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20200326-1-20200326-9. doi: 10.3788/IRLA20200326
    [7] 由四海, 王宏力, 冯磊, 何贻洋, 许强.  基于小波变换与压缩感知的脉冲星TOA估计 . 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0226001-0226001. doi: 10.3788/IRLA202049.0226001
    [8] 任同群, 黄海亭, 王晓东, 刘钰.  微装配中变焦变倍视觉系统标定及自动聚焦 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1117001-1117001(10). doi: 10.3788/IRLA201847.1117001
    [9] 郭伟, 董丽虹, 王海斗, 徐雅薇, 徐滨士.  基于小波分解的热波相位特征提取及喷涂层厚度评价 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 904003-0904003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0904003
    [10] 李胜勇, 吴荣华, 王晓宇, 王江安, 宗思光.  液体中激光声传输特性 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 406006-0406006(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0406006
    [11] 宋言明, 潘志康, 孟晓辰, 娄小平, 祝连庆.  基于仿人眼自适应调节的多光谱视觉图像处理方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 910001-0910001(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0910001
    [12] 申艳, 解颐, 娄淑琴.  结合全变差和小波变换的PCF光特性评估方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 722001-0722001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0722001
    [13] 徐冬, 孙蕾, 罗建书.  结合NAPCA 和复小波变换的高光谱遥感图像去噪 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 327-334.
    [14] 张明凯, 高思田, 卢荣胜, 李伟, 李琪, 钱晓力.  紫外扫描线宽测量系统的研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 625-631.
    [15] 伊力哈木·亚尔买买提, 谢丽蓉, 孔军.  基于PCA 变换与小波变换的遥感图像融合方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2335-2340.
    [16] 邢砾云, 张瑾, 崔洪亮.  小波域马尔可夫随机场在THz 图像处理中的应用 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2324-2334.
    [17] 关丛荣, 金伟其, 王吉晖.  小波变换在显微热图像位移估计中的应用 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2780-2785.
    [18] 莫春红, 刘波, 丁璐, 陈二瑞, 郭高.  一种梯度阈值自动调焦算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 323-327.
    [19] 郭惠楠, 曹剑中, 周祚峰, 唐利孬, 王华, 马楠.  基于色彩相关性的彩色图像清晰度评价算法 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 3132-3136.
    [20] 于涛, 徐抒岩, 宋克非.  一种空间相机焦距的自动温度补偿系统 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2085-2089.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-12-11
  • 修回日期:  2013-01-13
  • 刊出日期:  2013-08-25

基于方向WPS改进TDI CCD遥感图像清晰度评价函数

    作者简介:

    陶淑苹(1986-),女,助理研究员,博士生,主要从事星载相机CCD成像电子学方面的研究。Email:taoshuping-163@163.com;金光(1958-),男,研究员,博士,主要从事光学遥感总体设计研究。Email:jing@ciomp.ac.ocm

    陶淑苹(1986-),女,助理研究员,博士生,主要从事星载相机CCD成像电子学方面的研究。Email:taoshuping-163@163.com;金光(1958-),男,研究员,博士,主要从事光学遥感总体设计研究。Email:jing@ciomp.ac.ocm

基金项目:

国家863计划(O93J32F090);国家自然科学基金青年基金(60902067)

  • 中图分类号: TP751.1

摘要: 在轨调焦是航天相机获取高质量图像的关键技术之一。针对航天相机在发射、在轨期间由于振动冲击及温度气压等环境参数变化引起的光学系统离焦现象,以及TDI CCD遥感相机成像场景实时变化的特殊特点,对基于功率谱的清晰度评价函数进行了研究。根据小波变换的多分辨率和带通特性,提出了一种对FFT功率谱的改进小波功率谱(WPS)估计。针对像移亦会导致TDI CCD图像模糊的问题,提出了方向WPS估计算法。参照功率谱地物无关性及离焦会引起功率谱高频分量损失的思路,设计了基于方向WPS的加权清晰度评价函数。实际外场推扫实验结果表明,提出的新清晰度评价函数能有效反映出实际推扫图像的离焦状态,另外相对于FFT功率谱,对场景差异更不敏感,误判率从0.36降低为0,曲线更加饱和。100个仿真样本的平均误判率仅为0.06,满足系统误差要求。因此文中算法满足单调性、灵敏度高、准确度高原则,更适合TDI CCD遥感相机的自动调焦。

English Abstract

参考文献 (14)

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