光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2015年
4期
1122-1130
,共9页
付天骄%张立国%王文华%张宇%任建岳
付天驕%張立國%王文華%張宇%任建嶽
부천교%장입국%왕문화%장우%임건악
空间相机%图像实时复原%反卷积算子%现场可编程门阵列
空間相機%圖像實時複原%反捲積算子%現場可編程門陣列
공간상궤%도상실시복원%반권적산자%현장가편정문진렬
space camera%real-time image restoration%deconvolution operator%Field Programmable Gate Array(FPGA)
提出了一种基于有效提取点扩散函数(PSF)的图像实时复原方法来提高空间相机成像性能.从典型的图像复原原理出发,分析了实时复原的关键问题.将PSF与典型的线性复原滤波方法相结合计算出实时复原的反卷积算子,通过空间域卷积计算的方式进行实时复原,并以现场可编程门阵列(FPGA)为核心器件设计了具备图像实时复原计算性能的硬件系统.利用上述设计在硬件平台上对空间相机的遥感图像数据进行了实验验证,并与经典图像复原方法的效果进行了对比.结果显示,采用该平台对单片CCD像元数为12 000的空间相机图像进行复原后,灰度平均梯度由3.788 7提升到8.229 6,拉普拉斯和由15.456 7提升到43.907 5,达到了经典图像复原的性能.在模板尺寸为19 pixel×19 pixel时,实时复原处理延时为1.9ms,复原后的相机调制传递函数在Nyqyist频率处从0.1提高到0.23,有效地提高了空间相机系统的成像性能.
提齣瞭一種基于有效提取點擴散函數(PSF)的圖像實時複原方法來提高空間相機成像性能.從典型的圖像複原原理齣髮,分析瞭實時複原的關鍵問題.將PSF與典型的線性複原濾波方法相結閤計算齣實時複原的反捲積算子,通過空間域捲積計算的方式進行實時複原,併以現場可編程門陣列(FPGA)為覈心器件設計瞭具備圖像實時複原計算性能的硬件繫統.利用上述設計在硬件平檯上對空間相機的遙感圖像數據進行瞭實驗驗證,併與經典圖像複原方法的效果進行瞭對比.結果顯示,採用該平檯對單片CCD像元數為12 000的空間相機圖像進行複原後,灰度平均梯度由3.788 7提升到8.229 6,拉普拉斯和由15.456 7提升到43.907 5,達到瞭經典圖像複原的性能.在模闆呎吋為19 pixel×19 pixel時,實時複原處理延時為1.9ms,複原後的相機調製傳遞函數在Nyqyist頻率處從0.1提高到0.23,有效地提高瞭空間相機繫統的成像性能.
제출료일충기우유효제취점확산함수(PSF)적도상실시복원방법래제고공간상궤성상성능.종전형적도상복원원리출발,분석료실시복원적관건문제.장PSF여전형적선성복원려파방법상결합계산출실시복원적반권적산자,통과공간역권적계산적방식진행실시복원,병이현장가편정문진렬(FPGA)위핵심기건설계료구비도상실시복원계산성능적경건계통.이용상술설계재경건평태상대공간상궤적요감도상수거진행료실험험증,병여경전도상복원방법적효과진행료대비.결과현시,채용해평태대단편CCD상원수위12 000적공간상궤도상진행복원후,회도평균제도유3.788 7제승도8.229 6,랍보랍사화유15.456 7제승도43.907 5,체도료경전도상복원적성능.재모판척촌위19 pixel×19 pixel시,실시복원처리연시위1.9ms,복원후적상궤조제전체함수재Nyqyist빈솔처종0.1제고도0.23,유효지제고료공간상궤계통적성상성능.
