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遥感图像分辨率提升与数据处理
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作者 刘秀 刘咏 +1 位作者 张翠 金伟其 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第8期90-100,共11页
光电成像系统通常为典型的光学-离散采样成像系统,可通过增加成像系统物镜的焦距,增加探测器阵列的规模,减小探测器单元的几何尺寸并提高探测器的占空比等技术途径来提高系统的分辨能力。在现有的探测器和光学系统下,有效的图像数据处... 光电成像系统通常为典型的光学-离散采样成像系统,可通过增加成像系统物镜的焦距,增加探测器阵列的规模,减小探测器单元的几何尺寸并提高探测器的占空比等技术途径来提高系统的分辨能力。在现有的探测器和光学系统下,有效的图像数据处理可提高成像系统的分辨率。主要介绍了近年来备受国内外关注的基于离散面阵CCD/CMOS探测器的亚像元成像技术以及超分辨率图像处理技术。 展开更多
关键词 图像处理 数据处理 超分辨率 像元成像
基于3线阵探测器的亚像元成像超分辨率重构 预览 被引量:7
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作者 杨文波 朱明 +1 位作者 刘志明 陈东成 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2247-2258,共12页
虽然增加探测器的时间和空间采样频率可以提高亚像元成像系统空间分辨率,但探测器采集到的数据易发生混叠,使重构得到的图像的分辨率无法达到理想值.本文以3片线阵探测器亚像元成像为基础,提出一种超分辨率重构算法.首先,在高分辨率网... 虽然增加探测器的时间和空间采样频率可以提高亚像元成像系统空间分辨率,但探测器采集到的数据易发生混叠,使重构得到的图像的分辨率无法达到理想值.本文以3片线阵探测器亚像元成像为基础,提出一种超分辨率重构算法.首先,在高分辨率网格上建立插值模型;然后,辨识插值重构图像在线阵列方向和扫描方向的模糊核,得到整幅图像的模糊核;最后,采用带有Neumman边界条件的梯度平滑正则化模型去除模糊,抑制振铃效应.实验结果表明,该算法使亚像元成像系统分辨率为单线阵探测器无过采样成像系统分辨率的2.6倍;与双线性插值法相比,平均灰度等级(GMG)提高了7.71.该算法可以进一步实现对更多片线阵探测器亚像元成像的超分辨率重构,获取更高的系统分辨率. 展开更多
关键词 三线阵探测器 像元成像 采样频率 空间分辨率 超分辨率重构
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多线阵CCD亚像元成像超分辨率重构技术研究 被引量:6
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作者 杨文波 朱明 +2 位作者 马天伟 陈东成 王德江 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1203-1212,共10页
为实现以多片线阵CCD亚像元成像为基础,提出一种超分辨率重构算法。首先,在高分辨率网格上建立插值模型;然后,辨识插值重构图像在线阵列方向和扫描方向的模糊核,得到整幅图像的模糊核;最后,采用带有Neumman边界条件(BCs)的梯度平滑Ric... 为实现以多片线阵CCD亚像元成像为基础,提出一种超分辨率重构算法。首先,在高分辨率网格上建立插值模型;然后,辨识插值重构图像在线阵列方向和扫描方向的模糊核,得到整幅图像的模糊核;最后,采用带有Neumman边界条件(BCs)的梯度平滑Richard-Lucy(GSRL)滤波复原算法去除模糊,抑制了振铃效应。实验结果表明,用本文算法重构超分辨率图像的灰度平均梯度(GMG)值较双线性插值法提高了7.63,主观目视清晰、细节丰富;可以实现对多片线阵CCD亚像元成像的超分辨率重构,获取更高的系统分辨率。 展开更多
关键词 多线阵CCD 像元成像 超分辨率重构 空间分辨率
扫描型亚像元成像处理对热成像系统性能改善的模拟分析 被引量:1
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作者 王春勇 金伟其 王霞 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期633-635,638共4页
基于光学微扫描的亚像元成像技术是当前国内外迅速发展的一种高性能成像技术,它对探测器单元数较少且探测器单元尺寸较大的热成像系统更为有效。以扫描型焦平面探测器热成像系统FC和GP为研究对象,采用热成像系统性能模拟软件包CFLIR4.0... 基于光学微扫描的亚像元成像技术是当前国内外迅速发展的一种高性能成像技术,它对探测器单元数较少且探测器单元尺寸较大的热成像系统更为有效。以扫描型焦平面探测器热成像系统FC和GP为研究对象,采用热成像系统性能模拟软件包CFLIR4.0,分析了光学系统的相对孔径、过采样和亚像元成像等对热成像系统性能的影响,包括传递函数MTF、噪声等效温差NETD、最小可分辨温差MRTD以及系统的探测和识别距离。模拟分析表明:过采样成像可提高热成像系统的性能,亚像元成像处理可进一步提高热成像系统的性能,可明显地提高系统的作用距离。研究结果对亚像元热成像技术的发展具有参考意义。 展开更多
关键词 扫描型 焦平面探测器 成像 过采样 像元成像
线阵推扫式CCD亚像元成像的列向动态调制传递函数 预览 被引量:3
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作者 王凌 徐之海 +1 位作者 冯华君 李奇 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期 317-320,共4页
采用亚像元成像技术对焦平面上彼此错开1/2像素的CCD获得的初始图像进行合成,获得分辨率为初始图像2倍的新图像.在CCD采样时间内目标高速运动所引起的像与CCD之间的列向相对位移会导致成像质量的下降.从调制传递函数(MTF)的定义出发,... 采用亚像元成像技术对焦平面上彼此错开1/2像素的CCD获得的初始图像进行合成,获得分辨率为初始图像2倍的新图像.在CCD采样时间内目标高速运动所引起的像与CCD之间的列向相对位移会导致成像质量的下降.从调制传递函数(MTF)的定义出发,引入像与CCD之间的相对运动速度,推导出了线阵推扫式CCD亚像元成像列向动态MTF的理论公式.对一种CCD的MTF进行具体的数值计算,结果表明亚像元成像技术能够有效地提高线阵推扫式CCD的列向成像质量. 展开更多
关键词 遥感CCD 像元成像 调制传递函数(MTF) 成像质量
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基于凝视成像探测器的平板调制式微扫描器设计 预览 被引量:5
6
作者 徐超 金伟其 +1 位作者 王霞 李雅琼 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期 27-31,共5页
光学微扫描技术是微扫描亚像元成像系统中的核心技术之一。研究了基于凝视成像探测器的平板调制式微扫描器的原理和设计方法。分析了微扫描平板的误差对亚像元成像的影响,设计了一种基于凝视型面阵CCD探测器的光学平板调制式微扫描器... 光学微扫描技术是微扫描亚像元成像系统中的核心技术之一。研究了基于凝视成像探测器的平板调制式微扫描器的原理和设计方法。分析了微扫描平板的误差对亚像元成像的影响,设计了一种基于凝视型面阵CCD探测器的光学平板调制式微扫描器,并实现了与亚像元成像实验系统的联调成像。设计方法不仅适于可见光成像,也适于基于凝视焦平面探测器的亚像元热成像。 展开更多
关键词 微扫描 调制 凝视成像探测器 像元成像
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考虑填充率下亚像元与过采样成像MTF对比 预览 被引量:3
7
作者 陈翼男 金伟其 +1 位作者 王霞 徐超 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期 148-152,共5页
针对探测器存在填充率时过采样和亚像元成像质量评价问题,利用亚像元算法反演线阵探测器像元扩散函数,发现较过采样成像不仅能在1/m微扫描作用下减小采样间隔,还能使探测器矩形窗口压缩m倍.根据MTF和一阶过零频率概念,得到同一填... 针对探测器存在填充率时过采样和亚像元成像质量评价问题,利用亚像元算法反演线阵探测器像元扩散函数,发现较过采样成像不仅能在1/m微扫描作用下减小采样间隔,还能使探测器矩形窗口压缩m倍.根据MTF和一阶过零频率概念,得到同一填充率下亚像元较过采样对欠采样成像改善程度要大,且随着填充率的提高该优势愈加趋于明显.对比评价对实际亚像元算法成像的前景和优势给与理论上的肯定. 展开更多
关键词 像元成像 过采样成像 填充率 平均调制传递函数 一阶过零频率
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一种改进的凝视焦平面探测器亚像元成像处理算法 预览 被引量:4
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作者 徐超 金伟其 +1 位作者 李雅琼 王霞 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期 1608-1611,共4页
利用光学微扫描和亚像元成像处理技术,实现亚像元成像系统是当前提高光电成像系统空间分辨率的重要技术途径.本文在分析二维凝视焦平面探测器的亚像元成像和重构原理的基础上,提出了一种改进的基于二维2×2微扫描的亚像元成像处理方... 利用光学微扫描和亚像元成像处理技术,实现亚像元成像系统是当前提高光电成像系统空间分辨率的重要技术途径.本文在分析二维凝视焦平面探测器的亚像元成像和重构原理的基础上,提出了一种改进的基于二维2×2微扫描的亚像元成像处理方法,解决了边界精确标定法的标定以及边界值近似法的误差问题.模拟分析表明:算法可有效实现亚像元成像,且处理工作量小,易于实现实时处理,可望在可见光和红外亚像元成像领域获得应用,算法对于发展高性能热成像系统具有重要的理论指导意义和实用价值. 展开更多
关键词 成像 光学微扫描 像元成像 图像处理 边界处理
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基于序列图像的亚像元成像技术研究 预览 被引量:1
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作者 赵烈烽 张平 徐之海 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z3期 2217-2218,共2页
通过压电陶瓷微位移机构移动CCD的位置来获得所需要的互有微位移的序列低分辨率图,提出了用反演解析法对低分辨率图进行重构并得到高分辨率图的方法.通过比较重构后的图像和原图像的分辨率,验证了系统的可行性和反演解析法的正确性.
关键词 分辨率 CCD 像元成像 反演解析法
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基于调制传递函数的CCD亚像元成像质量评价 预览 被引量:5
10
作者 王凌 冯华君 徐之海 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期 845-847,共3页
从调制传递函数值的定义出发,导出了各种表面结构线阵电荷耦合器件(CCD)亚像元成像的调制传递函数.对其中两种表面结构线阵CCD的调制传递函数作了具体的数值计算.结果显示,理论上亚像元成像获得图像的分辨率几乎能够达到CCD分辨率的两倍... 从调制传递函数值的定义出发,导出了各种表面结构线阵电荷耦合器件(CCD)亚像元成像的调制传递函数.对其中两种表面结构线阵CCD的调制传递函数作了具体的数值计算.结果显示,理论上亚像元成像获得图像的分辨率几乎能够达到CCD分辨率的两倍,使得获取高于器件极限分辨率的数字图像成为可能;在空间频率低于CCD的Nyquist频率时,亚像元成像质量也明显好于一般成像质量. 展开更多
关键词 像元成像 调制传递函数 成像质量 电荷耦合器件
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TDICCD亚像元技术应用于小相对孔径光学系统 预览 被引量:5
11
作者 李相国 汶德胜 +1 位作者 王华 卓越 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期 1243-1246,共4页
TDI CCD器件和亚像元成像技术都是实现相机小型化的有效途经,TDI CCD器件和亚像元成像技术结合应用于小相对孔径光学系统具有重要的应用价值.就成像系统需要满足Nyquist频率处静态传函≥0.2条件对系统进行了分析、讨论,并就设计中引入... TDI CCD器件和亚像元成像技术都是实现相机小型化的有效途经,TDI CCD器件和亚像元成像技术结合应用于小相对孔径光学系统具有重要的应用价值.就成像系统需要满足Nyquist频率处静态传函≥0.2条件对系统进行了分析、讨论,并就设计中引入信噪比指标提出了一点建议. 展开更多
关键词 TDI CCD 像元成像 调制传递函数
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用面阵CCD进行二维高精度实时测角的可行性 预览 被引量:1
12
作者 曾桂英 陈桂林 王淦泉 《红外》 CAS 2004年第8期 23-27,共5页
本文对二维动态测角仪预研的背景、研制目的和意义做了简洁的说明.从动态测角仪的设计要求出发,对面阵CCD与线阵CCD二维实时测角方案进行比较论述,并简要介绍了常用的提高测量精度的方法:微扫描方式与亚像元成像技术.
关键词 面阵CCD 动态测角 像元成像技术 微扫描 二维动态测角仪 气象卫星
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高分辨率TDICCD相机轻量化技术 预览 被引量:9
13
作者 陈荣利 樊学武 《航天返回与遥感》 2003年第2期 20-24,共5页
高分辨率可见光相机是航天侦察最重要的手段之一。随着用户对分辨率的要求不断提高,光学系统的焦距不断增长。长焦距TDICCD相机代表着长焦距传输型相机的发展方向,而焦距的增长意味着相机尺寸和质量的增加。文章介绍了国外轻量化技术... 高分辨率可见光相机是航天侦察最重要的手段之一。随着用户对分辨率的要求不断提高,光学系统的焦距不断增长。长焦距TDICCD相机代表着长焦距传输型相机的发展方向,而焦距的增长意味着相机尺寸和质量的增加。文章介绍了国外轻量化技术的一些成果,从结构、材料、探测器等方面讨论了我国高分辨率相机轻量化的技术途径。 展开更多
关键词 分辨率 TDICCD相机 轻量化 航天侦察 光学系统 像元成像技术 航天遥感
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关于亚像元成像技术几个问题的探讨 预览 被引量:24
14
作者 周峰 王世涛 王怀义 《航天返回与遥感》 2002年第4期 26-33,共8页
综述了国内外关于亚像元成像技术的有关概念,就探测器的不同配置方式和不同采样模式的图像数据量和理论空间分辨率的提高倍数进行了分析,探讨了传输型遥感系统适用亚像元成像的前提条件,并就亚像元技术的实现途径提出了3种方案.
关键词 像元成像技术 空间分辨率 采样 遥感卫星
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考虑探测器填充率及微扫描对位偏差的扫描型亚像元热成像算法 预览 被引量:6
15
作者 金伟其 陈翼男 +2 位作者 王霞 李雅琼 王岭雪 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期 308-312,共5页
针对实际扫描型亚像元热成像系统可能存在探测器填充率不为1以及微扫描对位偏差,研究了填充率不为1以及存在微扫描对位偏差条件下的亚像元热成像处理算法,证明通过适当的亚像元处理技术依然可获得高分辨力的亚像元成像;给出了适合实... 针对实际扫描型亚像元热成像系统可能存在探测器填充率不为1以及微扫描对位偏差,研究了填充率不为1以及存在微扫描对位偏差条件下的亚像元热成像处理算法,证明通过适当的亚像元处理技术依然可获得高分辨力的亚像元成像;给出了适合实时处理的快速处理算法;分析了填充率和对位偏差对亚像元处理图像的影响,为实际亚像元成像系统的装配以及处理算法的调试提供了理论指导.算法的实现对提高扫描型热成像系统的技术性能指标具有重要意义. 展开更多
关键词 焦平面探测器 像元成像 微扫描 填充率 对位偏差
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亚像元动态成像技术中系统的调制传递函数 预览 被引量:4
16
作者 车双良 汶德胜 +1 位作者 李轶 张兴社 《应用光学》 CAS CSCD 2002年第3期 42-44,共3页
亚像元动态成像技术是国际上目前实现遥感器小型化非常有效的新方法,因而研究亚像元动态成像系统的调制传递函数(MTF)显得非常必要和重要.本文分析亚像元动态成像系统的MTF模型,并给出亚像元动态成像系统MTF的数学表达式.
关键词 像元动态成像 CCD 调制传递函数 遥感器 小型化 图像处理 模型 MTF
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几何光学 光学系统、成像与分析 预览
17
《中国光学》 CAS 2005年第1期5-6,共2页
TH703 2005010033 双透镜无光焦度校正板和单一反射镜的研究=Study of an optical system with a two-lens null corrector and a single reflector[刊,中]/何宗平(同济大学非球面光学实验室.上海(200433)),赵文才…∥光子学报.-200... TH703 2005010033 双透镜无光焦度校正板和单一反射镜的研究=Study of an optical system with a two-lens null corrector and a single reflector[刊,中]/何宗平(同济大学非球面光学实验室.上海(200433)),赵文才…∥光子学报.-2004,33(3).- 346-349 对双透镜无光焦度校正板和单一反射镜组成的光学系统进行了研究,利用三级像差理论分析了消像差条件, 并得出了一组被证明是正确的公式。根据该公式可以求 展开更多
关键词 光学系统 校正板 自动设计 特性分析 应用光学 非球面光学 三级像差 离散变量 理论分析 像元动态成像系统
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光电子技术与器件 光电成像与器件 预览
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《中国光学》 CAS 2004年第5期69-70,共2页
TH703 2004053731 一种图像稳定程度的描述方法=A descriptive method for image stability[刊,中]/李奇(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室。浙江,杭州(310027)),徐之海…∥光学学报。—2004,24(3)。—427-430 提出一种数学模型描... TH703 2004053731 一种图像稳定程度的描述方法=A descriptive method for image stability[刊,中]/李奇(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室。浙江,杭州(310027)),徐之海…∥光学学报。—2004,24(3)。—427-430 提出一种数学模型描述成像系统的稳定程度。通过 展开更多
关键词 光电成像系统 稳定程度 像元动态成像系统 器件 描述方法 浙江大学 微光夜视系统 系统性能模型 现代光学仪器 成像系统
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亚像元动态成像技术中系统调制传递函数的数值分析 预览 被引量:4
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作者 车双良 赵创社 《应用光学》 CAS CSCD 2004年第2期 19-21,24,共4页
亚像元动态成像技术是目前实现遥感器小型化非常有效的新方法,因而研究亚像元动态成像系统的调制传递函数MTF显得非常必要和重要.介绍了亚像元动态成像的基本原理及成像过程,指出了光程差对亚像元动态成像系统MTF的影响.对亚像元动态成... 亚像元动态成像技术是目前实现遥感器小型化非常有效的新方法,因而研究亚像元动态成像系统的调制传递函数MTF显得非常必要和重要.介绍了亚像元动态成像的基本原理及成像过程,指出了光程差对亚像元动态成像系统MTF的影响.对亚像元动态成像系统的MTF进行了数值分析,并指出了亚像元动态成像系统的成像质量及空间分辨率与一般成像系统相比较的优点. 展开更多
关键词 像元动态成像技术 调制传递函数 数值分析
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光学系统、成像与分析 预览
20
《中国光学》 CAS 2003年第2期6-7,共2页
TH703 2003020839飞行模拟器目标显示变焦距系统设计=Design on targetimaging zoom system for a flight simulator[刊,中]/刘莉萍(北京理工大学光电工程系.北京(100081)),李林…//光学技术.-2002,28(1).-3-5介绍了飞行模拟器的原理... TH703 2003020839飞行模拟器目标显示变焦距系统设计=Design on targetimaging zoom system for a flight simulator[刊,中]/刘莉萍(北京理工大学光电工程系.北京(100081)),李林…//光学技术.-2002,28(1).-3-5介绍了飞行模拟器的原理及方案。讨论了飞行模拟器目标显示变焦距成像系统的光学设计方案。探讨了垂轴放大率时的变焦距系统的特性,在垂轴放大率时变倍组和补偿组的共轭距均处于极值,在此处补偿组进行平滑换根,使补偿组位移曲线的上半段和下半段平滑相连,可以让补偿组也为整个系统变倍作出贡献,使得凸轮导程缩短,达到减小系统外形尺寸的目的。利用阻尼最小二乘法拟合出整个变焦过程中系统最佳像面的位置曲 展开更多
关键词 飞行模拟器 光学系统 补偿组 像元动态成像系统 变焦距系统 光电工程 目标显示 成像性能 光学技术 垂轴放大率
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