本发明专利技术提供了一种气象数据修正的增量维纳滤波大气模糊遥感影像恢复方法，涉及对已知成像时刻局部区域气象数据的大气模糊遥感影像的高分辨率恢复技术领域，主要包括对受到大气模糊遥感影像进行恢复，本发明专利技术提出了利用成像时刻遥感影像局部区域气象数据修正的增量维纳滤波方法，利用地面气象站获取的成像局部区域的气象数据，对卫星成像时刻的大气调制传输函数进行估计，进而对增量维纳滤波器进行修正，完成大气模糊遥感影像的高清晰恢复与重建。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于遥感影像和数字信号处理领域，涉及对高分辨遥感影像的恢复与重建，特别是涉及对已知成像时刻局部区域气象数据的遥感影像的高分辨率恢复
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技术介绍
目前，对受到大气模糊的遥感影像进行恢复与重建是遥感影像处理中的一个难点，人们常用的算法主要有带约束的复原算法、正则化算法、蒙特-卡罗算法、最大熵算法等，这些算法需要传感器平台信息，光学成像系统以及成像时刻大气状况的参数信息，然而，这些参数通常是很难得到精确满足的；遥感影像的获取与传输过程要经过大气、光学系统、CCD (电子耦合器件，Charge CoupledDevice)等一系列环节，各个环节均可能对影像质量产生退化作用，引起影像质量的下降，给遥感影像的后续应用造成严重的障碍；而造成影像模糊的因素通常可以用信息获取与传输过程中各个环节的点扩散函数或者调制传输函数来描述。在长曝光情况下，大气湍流介质的主要影响是，造成影像高空间频率成分的减少和辐射光线波前的倾斜变形，进而在成像焦平面内造成影像的扰动与模糊；辐射光线波前的倾斜变形可以导致整幅影像的扰动，也可导致影像局部不同部分的扰动，这主要取决于湍流的性质和参数，如湍流强度、内尺度和外尺度的大小等；辐射光线波前的倾斜变形(倾斜角度通常为几十到几百个微弧(micro-radian))，所引起的影像的扰动和失真通常可以通过自适应光学技术或短曝光(通常曝光时间为几个毫秒)成像来补偿，另一种方法则是利用波前传感器来构建大气相位传递函数PTF(Wiase Transfer Function)和影像灰度，进而实现更加精确的影像恢复，但是，这种方法不可能实时地完成模糊退化影像的恢复。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对受到大气模糊的遥感影像进行恢复的方法，以实现大气模糊遥感影像的高清晰恢复；一种，其中包括如下步骤1)、获取实验数据，包括多帧遥感影像数据及其相对应的成像时刻的局部区域气象数据，并将获取的数据放入指定的系统数据存储区域；之后，进入步骤2)；2)、读取系统数据存储区域中的气象数据，计算短曝光湍流调制传输函数MTFse和气溶胶调制传输函数MTFa和大气调制传输函数MTFatnws ；3)、对步骤2)中得到的大气调制传输函数MTFatnws通过修正的增量维纳滤波方法对大气模糊遥感影像进行影像恢复操作，并把结果数据存入系统指定的图像存储区域，完成恢复后图像数据的存储；所述的，其中步骤2) 中所述的计算短曝光湍流调制传输函数MTFse和气溶胶调制传输函数MTFa、大气调制传输函数MTFatnws，具体步骤如下，同时进入步骤21)、22)21)、计算短曝光湍流调制传输函数为权利要求1.一种，其特征在于包括如下步骤1)、获取实验数据，包括多帧遥感影像数据及其相对应的成像时刻的局部区域气象数据，并将获取的数据放入指定的系统数据存储区域；之后，进入步骤2)；2)、读取系统数据存储区域中的气象数据，计算短曝光湍流调制传输函数MTFse、气溶胶调制传输函数MTFa和大气调制传输函数MTFatnws ；3)、对步骤2)中得到的大气调制传输函数MTFatnws通过修正的增量维纳滤波方法对大气模糊遥感影像进行影像恢复操作，并把结果数据存入系统指定的图像存储区域，完成恢复后图像数据的存储。2.如权利要求1所述的， 其特征在于步骤幻中所述的计算短曝光湍流调制传输函数MTFse和气溶胶调制传输函数 MTFa、大气调制传输函数MTFatnws，具体步骤如下，同时进入步骤21)、22)21)、计算短曝光湍流调制传输函数为3.如权利要求1所述的，其特征在于步骤3)中所述的对大气调制传输函数MTFatnws通过修正的增量维纳滤波方法对大气模糊遥感影像进行影像恢复操作，并把结果数据存入系统指定的图像存储区域，完成恢复后图像数据的存储，具体步骤如下31)、输入观测得到的原始图像数据f(x，y)，作为初始估计量/Α(χ，>0，其中，初始估计量 i；(U)中的k = 0，k表示循环迭代的次数，每完成一个迭代过程，k的值都要增加1 ；x、y分别表示原始图像中像素的横向、纵向的坐标；32)、判断当前代表循环迭代次数的k是等于0还是大于0若k = 0，对点扩散函数 hk(x,y)进行初值设置，令初始的点扩散函数hk(x，y)中的k = 0，把点扩散函数hk(x，y) (k =0)的初始值设置为满足高斯分布且和为1的矩阵，且令点扩散函数hk(x，y) (k = 0)的尺寸大小等于步骤31)中输入的所观测得到的原始图像的尺寸大小；若k>0，则令点扩散函数hk+l (χ, y) = hk(x, y)，k+1表示当前循环迭代的次数k的值增加1 ；33)、对当前估计量、当前点扩散函数hk(x，y)分别进行傅里叶变换，得到当前估计量的傅立叶变换矩阵&(P，0和当前点扩散函数hk(x，y)的傅立叶变换矩阵即光学传递函数Hk (p，q)；其中，P、q分别表示傅里叶域中的元素坐标；34)、利用大气调制传输函数MTFatnwJf光学传递函数Hk(p，q)进行修正，其修正模型为全文摘要本专利技术提供了一种，涉及对已知成像时刻局部区域气象数据的大气模糊遥感影像的高分辨率恢复
，主要包括对受到大气模糊遥感影像进行恢复，本专利技术提出了利用成像时刻遥感影像局部区域气象数据修正的增量维纳滤波方法，利用地面气象站获取的成像局部区域的气象数据，对卫星成像时刻的大气调制传输函数进行估计，进而对增量维纳滤波器进行修正，完成大气模糊遥感影像的高清晰恢复与重建。文档编号G01S7/48GK102236884SQ20101016550公开日2011年11月9日 申请日期2010年5月7日 优先权日2010年5月7日专利技术者宋向, 杨阳, 王兰, 王振国, 王洛飞, 耿则勋, 陈路, 魏小峰 申请人:耿则勋本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种气象数据修正的增量维纳滤波大气模糊遥感影像恢复方法，其特征在于：包括如下步骤：１）、获取实验数据，包括多帧遥感影像数据及其相对应的成像时刻的局部区域气象数据，并将获取的数据放入指定的系统数据存储区域；之后，进入步骤２）；２）、读取系统数据存储区域中的气象数据，计算短曝光湍流调制传输函数ＭＴＦｓｅ、气溶胶调制传输函数ＭＴＦａ和大气调制传输函数ＭＴＦａｔｍｏｓ；３）、对步骤２）中得到的大气调制传输函数ＭＴＦａｔｍｏｓ通过修正的增量维纳滤波方法对大气模糊遥感影像进行影像恢复操作，并把结果数据存入系统指定的图像存储区域，完成恢复后图像数据的存储。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：耿则勋，王振国，王兰，杨阳，宋向，陈路，魏小峰，王洛飞，
申请(专利权)人：耿则勋，
类型：发明
国别省市：41
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