一种天基空间目标高分辨多光谱成像方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种天基空间目标成像领域，具体涉及一种天基空间目标高分辨多光谱成像方法及系统。主要采用了全色高分辨成像与多光谱低分辨成像结合的办法，使用一个二路分光棱镜(能量只衰减1/2)，使用小像元全色谱段成像光学传感器获取目标高分辨空间纹理信息，使用大像元多光谱段成像传感器获取单色谱段信息，然后通过差值算法补充每个单色谱段缺失的像元数据，最后将高分辨全色谱段图像与较低分辨多光谱段图像进行融合，从而获得高分辨的多光谱目标图像；解决通过现有方法不易获得目标的高质量的高分辨多光谱图像的问题。

A high resolution multi-spectral imaging method and system for space-based space target

The invention relates to a space based space target imaging field, in particular to a space based space target high resolution multispectral imaging method and system. Mainly uses the high resolution panchromatic and multi spectral imaging of low resolution imaging combined approach, using a two way splitter (energy attenuation 1/2), using small element section chromatography imaging optical sensors to obtain the target high resolution spatial texture information, the use of big pixel multispectral imaging sensor obtains the monochromatic spectral information, and then each monochromatic spectrum data pixel missing by difference algorithm, the high resolution panchromatic spectral image and low resolution multispectral images are fused to obtain high resolution multispectral target image; solve through the existing methods is not easy to get the goal of high quality high resolution multi spectral image problem.

【技术实现步骤摘要】
一种天基空间目标高分辨多光谱成像方法及系统
本专利技术涉及一种天基空间目标成像领域，具体涉及一种天基空间目标高分辨多光谱成像方法及系统。
技术介绍
空间目标具体包含空间飞行器、太空垃圾等，而对空间目标的高分辨成像有助于对空间目标的特性分析。空间目标往往体积比较小，如果从地面对其进行成像，目标太远(400km以上)视场角会非常小，同时由于大气湍流的影响，成像效果不会太好。而对于天基成像系统来说，则可以选择相机平台轨道与目标轨道接近(10km～100km)时进行成像，同时不用考虑大气的影响，因此可以获得较好的高分辨目标图像。对于一般的天基对地遥感成像系统，卫星与地面之间的相对速度及相对距离基本不变，往往使用基于线阵传感器的相机以推扫方式对地成像。在这种情况下，可以将多光谱成像光学传感器与全色谱段成像光学传感器集成在一个芯片上，传感器之间的相对位置精确确定，多光谱成像的像元尺寸往往为全色谱段成像像元的4倍，待全色及多光谱图像数据都下传到地面后，通过对全色谱段图像数据及多光谱段图像数据进行处理，就可以获得高分辨(全色谱段分辨率)的多光谱图像。但是，对于天基空间目标的高分辨成像过程，成像系统与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天基空间目标高分辨多光谱成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将目标像投射入光学传感器的入射光线分成两路，一路光线进入全色谱段成像光学传感器，另一路光线进入多光谱成像光学传感器；步骤二：拼接成像全色谱段成像光学传感器与多光谱成像光学传感器，使得每一次成像全色谱段成像光学传感器和多光谱成像光学传感器对应于同一个目标；步骤三：全色谱段成像光学传感器实现全色谱段的成像，获得全色谱段图像；多光谱成像光学传感器完成四个单色谱段的光谱成像；步骤四：使用差值的算法将多光谱成像光学传感器获得的每一个单色谱段缺失的像元灰度进行填充，获得四个具有全部像元灰度的多光谱段图像；步骤五：通过图像融合的方法将全...

【技术特征摘要】
1.一种天基空间目标高分辨多光谱成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将目标像投射入光学传感器的入射光线分成两路，一路光线进入全色谱段成像光学传感器，另一路光线进入多光谱成像光学传感器；步骤二：拼接成像全色谱段成像光学传感器与多光谱成像光学传感器，使得每一次成像全色谱段成像光学传感器和多光谱成像光学传感器对应于同一个目标；步骤三：全色谱段成像光学传感器实现全色谱段的成像，获得全色谱段图像；多光谱成像光学传感器完成四个单色谱段的光谱成像；步骤四：使用差值的算法将多光谱成像光学传感器获得的每一个单色谱段缺失的像元灰度进行填充，获得四个具有全部像元灰度的多光谱段图像；步骤五：通过图像融合的方法将全色谱段图像与步骤四获得的具有全部像元灰度的多光谱段图像进行融合，最终获得与全色谱段成像分辨率一致的高分辨多光谱目标图像。2.根据权利要求1所述的天基空间目标高分辨多光谱成像方法，其特征在于：所述步骤二具体为，调整成像全色谱段成像光学传感器与多光谱成像光学传感器的位置，使得全色谱段成像光学传感器左上角成像严格对应于多光谱成像光学传感器左上角成像，全色谱段成像光学传感器左下角成像严格对应于多光谱成像光学传感器左下角成像，全色谱段成像光学传感器右上角成像严格对应于多光谱成像光学传感器右上角成像，全色谱段成像光学传感器右下角成像严格对应于多光谱成像光学传感器右下角成像。3.根据权利要求2所述的天基空间目标高分辨多光谱成像方法，其特征在于：所述全色谱段成像光学传感器表面具有镀膜，所述镀膜为可见光、近红外全透膜，波长范围为450nm～900nm。4.根据权利要求3所述的天基空间目标高分辨多光谱成像方法，其特征在于：所述多光谱成像光学传感器的单个像元尺寸为全色谱段成像光学传感器像元尺寸的2倍或4倍，每四个“田”字形相邻的四个像元为一组，四个像元分别镀有四种不同的镀膜，能够分别通过不同的谱段。5.根据权利要求4所述的天基空间目标高分辨多光谱成像方法，其特征在于：所述谱段包括红色谱段、绿色谱段、蓝色谱段及近红外谱段。6.一种能够实现权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，樊养余，贺天兵，赵燕，许哲，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61