衛(wèi)星擺動造成的圖像退化及其修復研究.pdf

1、衛(wèi)星相機成像方式根據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。由于擺掃式在信號捕捉能力和特殊部件易損壞的問題，推掃式成像是目前的主流成像方式。在衛(wèi)星運行的過程中，由于衛(wèi)星本身不是處于固定的狀態(tài)，以及衛(wèi)星的勢能和地球引力的共同作用，衛(wèi)星存在星體傾斜、側滾、搖擺等情況。衛(wèi)星的擺動對CCD傳感器相機的成像效果帶來很大的影響，會造成掃描圖像的退化，嚴重時會造成圖像無法分辨。
　　我們首先對衛(wèi)星的運動狀態(tài)進行了分析，闡述了衛(wèi)星在空

2、間中的存在擺動的緣由，對于衛(wèi)星擺動的狀況做了分析總結。對于CCD和CMOS兩種圖像傳感器的性能做了分析和對比，指出了利用CCD傳感器進行空間成像的原因。目前的空間成像技術大多采用CCD相機推掃成像。
　　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)星擺動對圖像的影響。擺動的參數分為擺動周期和擺動幅度。利用分離變量法分別分析了擺動周期和擺動幅度對衛(wèi)星成像的影響。對擺動幅度從小到大增

3、加時，成像效果發(fā)生的變化以及擺動周期變化時，成像效果的變化做了研究。通過對不同擺動幅度，整數周期和非整數周期等不同情況圖像質量的差異，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，對地面像素和掃描采樣像素之間的映射關系的研究，提出了利用逆映射的方式修復擺動造成的圖像退化。
　　圖像會因為衛(wèi)星沿其運行軌道的搖擺而扭曲。我們通過實驗模擬這種情況，研究衛(wèi)星擺動對圖像質量的影響，發(fā)現即使對于嚴格周期性的擺動，圖像質量也會嚴重退化