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基于图像复原的高光谱图像前向像移补偿

曹海霞 巴音贺希格 崔继承 张永超

曹海霞, 巴音贺希格, 崔继承, 张永超. 基于图像复原的高光谱图像前向像移补偿[J]. 中国光学(中英文), 2013, 6(6): 856-862. doi: 10.3788/CO.20130606.856
引用本文: 曹海霞, 巴音贺希格, 崔继承, 张永超. 基于图像复原的高光谱图像前向像移补偿[J]. 中国光学(中英文), 2013, 6(6): 856-862. doi: 10.3788/CO.20130606.856
CAO Hai-xia, Bayaiheshig, CUI Ji-cheng, ZHANG Yong-chao. Forward image motion compensation of hyper spectral image based on image restoration[J]. Chinese Optics, 2013, 6(6): 856-862. doi: 10.3788/CO.20130606.856
Citation: CAO Hai-xia, Bayaiheshig, CUI Ji-cheng, ZHANG Yong-chao. Forward image motion compensation of hyper spectral image based on image restoration[J]. Chinese Optics, 2013, 6(6): 856-862. doi: 10.3788/CO.20130606.856

基于图像复原的高光谱图像前向像移补偿

doi: 10.3788/CO.20130606.856
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目(No.61108032);中国科学院重大科研装备研制资助项目(No.YZ200804);国家重大科学仪器设备开发专项资助项目(No.11YQ120023);吉林省重大科技攻关资助项目(No.09ZDGG005);吉林省科技发展计划资助项目(No.20126012)

详细信息
    作者简介:

    曹海霞(1986-),女,山东聊城人,博士研究生,2009年于聊城大学获得学士学位,主要从事光栅检验及光谱仪器研发方面的研究。E-mail:caohaixia132@163.com

    通讯作者:

    巴音贺希格

  • 中图分类号: TP751;TP391.4

Forward image motion compensation of hyper spectral image based on image restoration

  • 摘要: 为了提高高光谱图像空间维的图像分辨力,针对航空遥感器成像时由前向像移造成的图像模糊提出了像移补偿方法。分析了航空遥感器前向像移造成图像模糊的退化机制,对运动模糊图像进行了预处理;估计了点扩散函数和噪声功率,使用改进的维纳滤波算法对图像进行复原并以绝对平均误差、峰值信噪比作为评价标准进行了实验。在估计出模糊图像点扩散函数和噪声功率的情况下得到的结果显示:与传统的维纳滤波复原算法相比,改进的维纳滤波复原算法的图像绝对平均误差降低了9.31%,峰值信噪比提高了13.98%,表明提出的算法能够有效改善高光谱图像的像质。

     

  • [1] 刘明. 基于图像复原的航空摄影前向像移检测及补偿技术研究[D].长春:中国科学院光学精密机械与物理研究所,2005. LIU M. Research on detection and compensation technology of forward image motion in aerial photography[D]. Changchun:Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics Chinese Academy of Sciences,2005.(in Chinese) [2] 张丽,汤恩生,许敬旺. 空间相机像移补偿方法研究[J]. 航天返回与遥感,2007,28(3):19-22. ZHANG L,TANG E SH,XU J W. Study on the image motion compensation methods of space camera[J]. Returns and Remote Sensing Space,2007,28(3):19-22.(in Chinese) [3] 张玉欣,刘宇,葛文奇. 像移补偿技术的发展与展望[J]. 中国光学与应用光学,2010,3(2):112-118. ZHANG Y X,LIU Y,GE W Q. Development and prospect of image motion compensation technology[J]. Chinese J. Opt. Appl. Opt.,2010,3(2):112-118.(in Chinese) [4] 王德江,匡海鹏,蔡希昌. TDI-CCD全景航空相机前向像移补偿的数字实现方法[J]. 光学 精密工程,2008,16(12):2465-2471.(in Chinese) WANG D J,KUANG H P,CAI X CH. Digital implement of forward motion compensation in TDI-CCD panoramic aerial camera[J]. Opt. Precision Eng.,2008,16(12):2465-2471. [5] LIU M,LIU G,XIU J H,et al.. Aerial image blurring caused by image motion and its restoration using wavelet transform[J]. Electronic Imaging and Multimedia Technology IV,SPIE,5637:425-433. [6] 刘立国,丁亚林,赵运隆,等. 增加航空摄影地面收容宽度方法研究[J]. 液晶与显示,2012,27(2):223-228. LIU L G,DING Y L,ZHAO Y L,et al.. Method of improving coverage width of aerial camera[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Displays,2012,27(2):223-228.(in Chinese) [7] 黄浦,葛文奇,李友一,等. 航空相机前向像移补偿的线性自抗扰控制[J]. 光学 精密工程,2011,19(4):812-818. HUANG P,GE W Q,LI Y Y,et al.. Linear auto disturbance rejection control of forward image motion compensation in aerial cameras[J]. Opt. Precision Eng.,2011,19(4):812-818.(in Chinese) [8] 李延伟,远国勤. 面阵彩色航空遥感相机前向像移补偿机构精度分析[J]. 光学 精密工程,2012,20(11):2439-2443. LI Y W,YUAN G Q. Accuracy analysis of forward image displacement compensation device for aerial scan color CCD camera[J]. Opt. Precision Eng.,2012,20(11):2439-2443.(in Chinese) [9] 孙辉. 相位相关技术实现离焦模糊图像运动估计[J]. 液晶与显示,2012,27(2):223-228. SUN H. Estimation of displacement for out-of-focus blurred image using phase-only correlation[J]. Chinese J. Liquid Crystals and Displays,2012,27(2):223-228.(in Chinese) [10] 刘明,刘钢,李友一,等. 航空相机的像移计算及其像移分析[J]. 光电工程,2004,31(增刊):12-14. LIU M,LIU G,LI Y Y,et al.. The effect of image motion on the quality of aerial camera images[J]. Opto-Electronic Eng.,2004,31(Suppl.):12-14(in Chinese). [11] 李弼程,彭天强,彭波.智能图像处理技术[M]. 北京:电子工业出版社,2004. LI B CH,PENG T Q,PENG B. Intelligent Image Processing Technology[M]. Beijing:Electronics Industry Press,2004(in Chinese) [12] 李庆波,许志高,陈守谦,等. 探测器噪声对波前编码成像系统图像复原过程影响的理论研究[J]. 光学与光电技术,2011,9(6):14-20. LI Q B,XU ZH G,CHEN SH Q,et al.. Detector noise in the wavefront coding imaging system recovery process[J]. Opt. Optoelectronic Technology,2011,9(6):14-20.(in Chinese) [13] BANHAM M R,KATSAGGELOS A K. Digital image restoration[J]. IEEE Signal Processing Magazine,1997,14(2):24-41. [14] 阮秋琦等译.数字图像处理[M]. 北京:电子工业出版社,2009. RUAN Q Q,M. Digital Image Processing[M]. Beijing:Electronics Industry Press,2009.(in Chinese) [15] 贾平,张葆,孙辉. 航空成像像移模糊恢复技术[J]. 光学 精密工程,2006,14(4):698-703. JIA P,ZHANG B,SUN H. Restoration of motion-Blurred aerial image[J]. Opt. Precision Eng.,2006,14(4):698-703.(in Chinese) [16] 邓泽峰. 图像复原技术研究及应用[D].武汉:华中科技大学,2007. DENG Z F. Research and application of image restoration[D]. WU Han: Huazhong University of Science and Technology,2007.(in Chinese) [17] YITZHAKY Y,KOPEIKA N S. Identification of blur parameters from motion blurred images[J]. SPIE,1996,2847:270-280. [18] 贺卫国,黎绍发. 运动模糊图像的噪声功率的精确估计[J]. 计算机工程与应用,2005,8:23-25. HE W G,LI SH F. Estimate of the noise power of uniform linear motion blurred images[J]. Computer Eng. Appl.,2005,8:23-25.(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-12
  • 修回日期:  2013-11-29
  • 刊出日期:  2013-12-10

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