編碼曝光推幀成像技術(shù)研究.pdf

1、光學(xué)遙感成像技術(shù)廣泛應(yīng)用于軍事偵查、資源勘查、災(zāi)情監(jiān)測等領(lǐng)域。目前光學(xué)遙感主要采用線陣探測器，以推掃方式成像，工作效率低，控制系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備體積龐大。隨著新型大面陣CCD和CMOS芯片問世，遙感逐漸向輕小型、高分辨率的面陣成像系統(tǒng)發(fā)展。本文研究面陣空間遙感成像理論和方法，提出基于編碼曝光技術(shù)的面陣推幀成像方案。
　　首先，闡述本課題的選題依據(jù)和研究意義，介紹國內(nèi)外在面陣遙感成像方面的研究和應(yīng)用狀況，簡述本文內(nèi)容安排。然后，說明“推

2、幀”的概念，分析成像系統(tǒng)在空間分辨率、曝光時間、信噪比及調(diào)制傳遞函數(shù)之間存在的制約關(guān)系。針對推幀時的前向像移問題，討論現(xiàn)有像移補(bǔ)償方法。隨后，分析光機(jī)補(bǔ)償式面陣成像方法和面陣時間延遲積分（TDI）成像方法，指出光機(jī)補(bǔ)償式方法需要高精度機(jī)械部件，系統(tǒng)控制機(jī)構(gòu)復(fù)雜；面陣時間延遲積分法則需實(shí)時探測平臺速高比，需要設(shè)計特殊的時序驅(qū)動電路。
　　為避免上述方法的不足，本文提出基于編碼曝光技術(shù)的面陣遙感成像方法。通過介紹編碼曝光原理，重點(diǎn)研究

3、編碼曝光在推幀遙感中的應(yīng)用，提出長度可定、積分時間可控的編碼曝光碼字優(yōu)選算法，建立控制曝光的碼字查找表和成像鏈路。仿真實(shí)驗和光學(xué)試驗驗證了利用編碼曝光技術(shù)獲取面陣推幀圖像的可行性，采用PSNR、SSIM等算法評價仿真遙感圖像質(zhì)量。引入圖像質(zhì)量方程（GIQE），根據(jù)所模擬地面分辨率3米的遙感系統(tǒng)，計算該成像模型對應(yīng)的美國國家圖像解譯度等級標(biāo)準(zhǔn)（NIIRS）。最后，總結(jié)論文工作，指出存在的問題和不足，展望今后面陣推幀遙感成像技術(shù)的發(fā)展前景。