推扫式遥感相机对焦评价方法研究

【摘要】遥感成像技术在国民经济与国家安全领域起着极为重要的作用,而遥感器作为遥感技术中的核心一直是重点研究的对象。当前,基于TDICCD的推扫式遥感相机作为遥感器的一种,在航天遥感技术中越发显示出其重要性。由于空间环境的影响,遥感相机往往会发生离焦,因而为了获取高质量图像,需要进行有效的自动对焦技术。而推扫式遥感相机由于其成像的特殊性,使得其在任意时刻所拍摄到的景物都不同,从而需要根据其特点提出一种与摄影目标景物无关的对焦评价方法,继而用于推扫式遥感相机自动对焦当中。针对上述背景,本文介绍了TDICCD推扫式遥感相机成像机理,并对目前可用于推扫式遥感相机的对焦评价方法进行了分析,从而在此基础上分别从小波包域与空间域提出了两种与摄影目标景物无关的对焦评价方法——基于小波包能量谱的对焦评价方法与基于强边缘宽度直方图的对焦评价方法。在基于小波包能量谱的方法中,本文先是介绍了小波包技术具有频率分解精细、时频特性良好的技术特点,并借鉴功率谱一致性的理论,发现不同内容图像间在小波包域具有几乎一致的能量谱曲线,从而建立了基于小波包能量谱不变性的观点。算法先是对图像进行小波包分解,接着选取与相机运动方向相垂直的不同频率下的小波包系数,继而对这些小波包系数进行处理得到相应频率下的能量表征,最终对各频率下的能量进行加权求和得到清晰度评价值,从而指导相机调焦。通过仿真实验与实拍实验发现：该对焦评价方法在无像移失配或在有像移失配但离焦模糊不是过大的情况下可做到与摄影目标景物无关的绝对式检焦。在基于强边缘宽度直方图的方法中,本文以遥感图像大多具有直线结构为依据,根据模糊会引起边缘扩散为指导,从而以边缘的扩散情况来表征图像清晰度。算法先是通过边缘检测算子选取与相机运动方向平行的强边缘,由强边缘垂直方向的灰度变化计算其边缘宽度,之后对所有的强边缘宽度建立直方图,继而引入基于直方图信息的距离因子,针对不同宽度的边缘加入不同的权重,最终求和得到清晰度评价值,从而指导相机调焦。通过实拍实验与模糊图像库的测试发现：该对焦评价方法具有与摄影目标景物无关的绝对式检焦特点,对焦曲线拥有良好的单调性,并不受像移失配的干扰,还具有与主观评价一致性的特点,是一种较为有效的推扫式遥感相机对焦评价方法。
【作者】张天煜；
【导师】李奇；冯华君；徐之海；
【作者基本信息】浙江大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】推扫成像；遥感相机；自动对焦；对焦评价方法；图像清晰度；小波包；能量谱；边缘宽度；直方图；

【参考文献】
[1]韩笑.李娜2011年法国网球公开赛技战术特点分析[D].东北师范大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[2]赖建林.全囊壁剥离术治疗非寄生虫性肝囊肿的探讨[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[3]刘飞.新拆迁条例实施的阻碍及其对策研究[D].长春工业大学,行政管理,2013,硕士.
[4]王竞.湘西土家族摆手舞的活态传承研究[D].湖南师范大学,音乐学,2014,硕士.
[5]邢玉金.PVDF基复合凝胶聚合物电解质的制备及其性能研究[D].江苏科技大学,材料加工工程,2014,硕士.
[6]单百会.赤峰地区颈动脉起始段狭窄患者支架成形术后随访观察[D].大连医科大学,神经介入,2012,硕士.
[7]夏诗园.中国—东盟双边贸易的经济效应分析[D].首都经济贸易大学,国际商务（专业学位）,2014,硕士.
[8]李世平.数字成图与基础地理信息系统建设一体化研究[D].辽宁工程技术大学,测绘工程,2004,硕士.
[9]姚建国,杨胜春,王珂,曾丹,毛文博,耿建.平衡风功率波动的需求响应调度框架与策略设计[J].电力系统自动化,2014,09:85-92.
[10]刘立群.抢劫罪暴力问题研究[D].大连海事大学,法律,2012,硕士.
[11]潘应和.数据库技术及其在广播中的应用[J].广播与电视技术,2001,06:66-69.
[12]孙琳.从框架理论看情景喜剧《老友记》的字幕翻译[D].沈阳师范大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[13]夏时瑾.布莱希特与斯坦尼斯拉夫斯基戏剧观比较研究[D].黑龙江大学,美学,2013,硕士.
[14]蔡志强.包头宁鹿石油有限公司市场营销分析[D].内蒙古大学,工商管理,2012,硕士.
[15]明大阳.体能主导类健将级运动员人格特征与气质类型的分析研究[D].辽宁师范大学,体育教育训练学,2003,硕士.
[16]吴祥为.百菌清重复施用在土壤中的残留特征及其土壤生态效应[D].浙江大学,农药学,2014,博士.
[17]张敏.STCW公约中介词短语研究[D].大连海事大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[18]王华琳.高校二手书交易系统的设计与实现[D].厦门大学,软件工程,2014,硕士.
[19]堵琴囡.拆迁中公民有序参与的有效性研究[D].华侨大学,行政管理,2013,硕士.
[20]李琰.中山市社区社会组织发展存在的问题及对策研究[D].华中师范大学,公共管理,2014,硕士.
[21]刘琼.武汉市人民政府信息透明度评价[D].华中师范大学,行政管理,2014,硕士.
[22]姜媛媛.任务型教学法在高中英语词汇教学中的应用研究[D].河北师范大学,学科教学,2013,硕士.
[23]窦晨雷.载荷骨量对微型种植体稳定性影响的生物力学分析[D].河北医科大学,口腔临床医学（专业学位）,2014,硕士.
[24]张琳.慢速可生物降解有机物抑制活性污泥丝状菌膨胀[D].西安建筑科技大学,环境工程,2013,硕士.
[25]马献忠.我国第二轮修志背景下地方史志管理研究[D].山东师范大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[26]李旺奎,刘强,李正海,胡伟,李得天,G.MESSER,G.GROSSE.LIP与PTB真空计量标准的比对[J].宇航计测技术.1992(04)
[27]刘艺.我国公益慈善项目的运作路径及其管理[D].南京大学,社会工作（专业学位）,2013,硕士.
[28]李财财.传统水墨动画的艺术表现研究[D].江西财经大学,广播电视艺术学,2013,硕士.
[29]赵磊.电纺法制备碳和MnO_2纳米纤维及其超级电容性能研究[D].哈尔滨工业大学,2014.
[30]孙钰.基于阈限概念的独立学院计量经济学教学研究[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2015,03:213-214.
[31]刘全根.通过阅读技巧训练提高初中生的英语阅读理解能力[D].内蒙古师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[32]刘广英.相变材料在半柔性路面中的应用[D].长安大学,道路与铁道工程,2013,硕士.
[33]孙建平.秦岭北坡森林公园游憩价值及深层生态旅游开发[D].陕西师范大学,2004.
[34]叶子飘,胡文海,肖宜安,樊大勇,尹建华,段世华,闫小红,贺俐,张斯斯.光合电子流对光响应的机理模型及其应用[J].植物生态学报,2014,11:1241-1249.
[35]张百亮.中西医结合优化方案治疗血栓性静脉炎的临床观察[D].黑龙江中医药大学,中西医结合临床（专业学位）,2014,硕士.
[36]谢明晖.基于专利申请分析手机技术的发展[D].中国地质大学（北京）,测绘工程,2013,硕士.
[37]向艳秋.贵金属/聚合物纳米复合材料的制备、表征及抗菌性能的研究[D].武汉理工大学,化学工艺,2012,硕士.
[38]吕晓玲.石墨烯体系中自旋及谷极化的电子输运性质[D].吉林大学,2014.
[39]路怀玉.2.5维编织复合材料的强度研究[D].哈尔滨工业大学,航天工程,2014,硕士.
[40]杨琳琳,李曦,王梦梦,闫松龄,刘信,李小雨,胡善洲,焦龙华.电化学DNA传感器的最新研究进展:电极修饰材料、探针固定方法和杂交信号检测方法[J].材料导报,2014,19:130-134.
[41]史永惠.成人股骨头缺血性坏死的综合影像学分期研究[D].兰州大学,影像医学与核医学,2013,硕士.
[42]周金群.参柏洗剂对防治混合痔术后并发症的临床研究[D].浙江中医药大学,中医外科学,2013,硕士.
[43]许晓光.亚热带地区四种典型土地利用模式下的氮磷淋失特征研究[D].西安建筑科技大学,环境科学,2013,硕士.
[44]董振元.试论《行政强制法》对公安行政强制措施的规制[D].华东政法大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[45]杨宁.汉语零形回指消解的心理语言学研究[D].广东外语外贸大学,2008.
[46]郑欢.古建筑保护与可持续旅游发展研究[D].安徽大学,旅游管理,2013,硕士.
[47]马传峰,钟麦英,何宁.线性时滞系统故障检测滤波器设计H_∞优化方法[J].控制与决策,2006,05:550-554.
[48]化信.等离子体所在低温等离子体制备纳米材料及应用方面取得重要进展[J].化工新型材料,2013,09:196.
[49]肖锐.从汉语言文化传播角度看唐宋词中叠音词的翻译[D].广东外语外贸大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[50]朱天姣.4种致病性弧菌选择性鉴别培养基的改进研究[D].浙江工商大学,食品科学与工程,2014,硕士.