【技术实现步骤摘要】
一种基于旋臂扫描的天基小卫星载荷激发成像方法
[0001]本专利技术属于天基遥感成像领域，具体涉及一种基于旋臂扫描的天基小卫星载荷激发成像方法。
技术介绍
[0002]近年来，随着航空航天载荷技术的高速发展，天基载荷成像技术已成为目前较为主流的对地、空观测技术，具有覆盖范围广、响应速度快、侦察效率高等优点，被广泛应用于资源勘探、气象观测、城市规划、国防安全、空间探测等领域，对国家安全和国民经济建设具有重要意义。随着天基载荷探测成像系统在民用和军用领域的广泛使用，人们对其成像质量也提出了更高的要求，因此，如何有效提高天基载荷探测图像质量，是未来天基载荷探测技术能否得到进一步发展的关键问题。
[0003]天基载荷成像系统的成像质量主要受到来自复杂成像环境和光学成像系统两方面的影响。一方面，天基载荷成像系统的成像环境较为复杂，其中大气扰动、光照不均、系统震颤等不利因素均会给成像系统带来额外噪声，降低天基载荷探测成像系统的对比度，导致天基载荷探测图像的可靠性低、信息密度低、信噪比低。另一方面，对天基载荷成像系统而言，物面上某...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于旋臂扫描的天基小卫星载荷激发成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、搭建基于旋转扫描的宏观反射式傅里叶叠层成像系统：所述基于旋转扫描的傅里叶叠层成像系统包括共光轴依次设置的激光器、扩束镜、光阑、凸透镜、目标物、反射接收端的成像镜头、CCD探测器，还包括精密电动旋转台；其中反射接收端的成像镜头固定在CCD探测器上，成像镜头与对应的CCD探测器固定在精密电动旋转台上；激光器发出的光经过扩束镜和光阑进行扩束滤波后提供相对均匀的照明，再由凸透镜将光场转化为平行光，对目标物进行相干照明，实现有限距离下的远场夫琅禾费衍射；此时目标物发出的光场经远距离传播后在成像镜头前表面的光场分布就是目标物的远场夫琅禾费衍射结果，转入步骤2；步骤2、控制搭载在旋转台上的CCD探测器在垂直于光路平面进行旋转扫描，采集得到的N幅低分辨率图像作为原始图像序列；其中CCD探测器的成像范围相互重叠，且重叠率大于80％，N≥24，转入步骤3；步骤3、对采集到的原始图像序列中的图像逐一进行畸变校正和图像去噪，得到预处理图像序列，转入步骤4；步骤4、对预处理图像序列进行配准，得到配准图像序列：对于镜面反射目标物图像，利用基于变换域的方法对预处理图像进行配准，得到配准图像序列；对于漫反射目标物，利用基于散斑分形维数的配准方法得到配准图像序列，转入步骤5；步骤5、利用傅里叶叠层成像重构算法对配准图像序列进行重构处理，得到一幅恢复图像。2.根据权利要求1所述的基于旋臂扫描的天基小卫星载荷激发成像方法，其特征在于：所述基于旋臂扫描的天基小卫星载荷激发成像系统的目标物为反射式目标物。3.根据权利要求1所述的基于旋臂扫描的天基小卫星载荷激发成像方法，其特征在于：目标物发出的光场经远距离传播后进入成像镜头，将其远距离传播看作是一次夫琅禾费远场传播；利用成像镜头的孔径对其傅里叶频谱进行截取之后，再被CCD探测器接收，采集得到N幅成像镜头口径下的低分辨率原始图像序列；上述低分辨率图像记录了目标物的光强信息，对低分辨率图像开根号即得到对应扫描位置时的振幅信息。4.根据权利要求1所述的基于旋臂扫描的天基小卫星载荷激发成像方法，其特征在于：步骤4中，利用基于变换域和散斑分形维数的配准方法对预处理图像序列进行配准，得到配准图像序列，具体如下：FP系统对光滑物体进行成像时，明场图像与暗场图像之间需要采用变换域的方法对预处理图像序列进行配准；若FP系统对粗糙物体进行成像时，需要采用散斑分形维数配准方法对预处理图像序列配准。5.根据权利要求1所述的基于旋臂扫描的天基小卫星载荷激发成像方法，其特征在于：步骤5中，用傅里叶叠层成像重构算法对配准图像序列进行重构处理，提高其分辨率，得到一幅恢复图像，具体如下：步骤5
‑
1、配准图像序列选择一张作为基准，对其进行插值放大到重构之后的图像大小，再结合一个相位为0、振幅为1的高分辨率图像，即得到初始光场，将初始光场作为高分辨率初始解对重构结果进行初步约束，对初始光场做傅里叶变换就得到了在频域的对应频
谱信息，即初始高分辨率频谱：其中，(u0，v0)是旋转角度为0
°
对应的频谱孔径中心处的频域级坐标，其中u0代表0
°
对应的频...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。