考虑填充率下亚像元与过采样成像MTF对比

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.     

基于三维噪声最大主分量的小目标红外焦平面过热像元检测算法

过热像元严重影响着系统成像性能以及对于弱小目标的检测识别性能,本文在分析红外焦平面三维噪声特性的基础上,研究了过热像元的统计异常特性,提出了利用三维噪声最大主分量作为红外焦平面过热像元检测的数据源,采用数据直方图偏度的限制确定统计距离阈值进行检测的算法.通过对非制冷焦平面的过热像元进行实际检测,结果证明该方法具有有效性和实用性.     

Hadamard变换光学编码探测中的定位精度研究

针对Hadamard光学成像的编码定位精度波动对编码成像结果的影响,研究了编码机制对定位偏差响应的表现,发现了阿达玛变换光学系统对定位精度波动的敏感性规律:像元强度改变量与定位偏差量成比例;一个编码周期内定位偏差的多次波动导致像元强度改变量按次累加;各次波动对像场强度改变量分布具有循环性.采用63阶码板实验以及数值模拟方法计算63阶、255阶和511阶S矩阵编码成像,结果表明定位精度的变化对编码成像质量有重要影响.给出了在编码成像中所应用的编码矩阵折叠形式与定位精度的相关关系,为编码成像系统的精度设计给出了理论基础.     

基于五株排列理论的TDICCD亚像元技术的研究

亚像元成像技术是目前实现相机小型化及提高相机空间分辨率的一种有效方法。将亚像元成像技术引入高速TDI CCD相机中,使相机在不影响扫描速度及不改变TDICCD器件尺寸和相机焦距的情况下,大大提高空间分辨率。通过分析五株排列的抽取和插值理论,设计了亚像元插值算法,由相机输出的两幅原始图像经过计算得到比原图像分辨率高的图像,仿真结果表明,运用亚像元成像技术可以使TDICCD相机的分辨率提高到1．4倍以上。     

遥感影像信息量的计算方法研究

对遥感数据进行定量评价一直是遥感技术应用领域的一个难点.以信息论中的信息熵为理论基础,运用概率论的基本原理,建立了遥感影像信息量与灰度值、色彩、噪声之间的数学表达,提出了遥感影像信息熵、噪声疑义度、邻元相关性、互信息量及影像单像元的平均信息量、波段间的相关性、影像实际信息量的计算方法,并给出了多波段遥感影像信息量的计算流程,从信息量的角度提出了评价遥感数据质量的新方法.     

一种亚像元遥感图像的小波插值及滤波方法

该文分析了亚像元技术及相关的几种传统插值方法.针对传统插值方法拟合精度不高的缺点,提出了对两帧错半个像元的遥感图像进行小波插值与滤波的方法,即利用图像中已知点的全局信息对小波系数进行逐层估计.最后通过信息融合,将图像重构为一幅信息更丰富、分辨率更高的遥感图像.由于考虑到图像的全局信息,该算法对图像细节信息保持较好.实验结果证明了该算法优于传统方法,为采用亚像原成像技术提高航天遥感系统空间分辨率提供了一种图像融合重构的新方法.     

不同引力范围下二次引力模型亚像元定位研究

为进一步提高亚像元级遥感影像分类精度,研究开展了基于空间引力模型(spatial attraction model,SAM)和像元交换模型(pixel swapping model,PSM)有机结合的二次引力计算模型(double-calculated spatial gravity model,DSGM)亚像元定位实验;并对不同引力范围下的模型精度进行验证。研究中,利用空间引力模型改进像元交换模型初始化算法;并相应的对像元交换模型优化算法进行改进。其中,实验数据为人工影像数据和美国威斯康星州典型农业区的Landsat 8遥感影像数据。结果表明,当退化尺度为4时,在环绕空间关系下,利用二次引力计算模型对人工影像和遥感影像进行亚像元定位精度较空间引力模型和像元交换模型均有所提高。可见基于二次引力计算的亚像元定位模型精度均优于空间引力模型和像元交换模型,证明所提亚像元定位方法具有一定可行性和适用性,为更好地突破遥感影像空间分辨率的限制提供了新的思路。     

亚像元定位之邻域像元选取问题研究

混合像元普遍存在于各类遥感影像中,混合像元分解仅能获取像元内部各类地物丰度数据,要获取其空间分布信息还需要进行亚像元定位处理.空间相关性是目前大多数亚像元定位方法的理论基础,而距离是主要决定因素.同时距离决定了亚像元邻域范围内参与其所属类别判定的像元位置和个数,从而决定亚像元空间排布结果.因此针对亚像元定位过程中邻域像元选取问题,就常见的邻域选取方法进行对比试验,并就各种方法的效果进行探讨.     

高光谱识别目标的光谱分离分析方法

介绍了线性混合光谱模型,提出了一种分析复合光谱的方法-通过已有的光谱数据库,利用约束最小二乘法分离出像元组份,并能计算像元组份比,对此进行实验,验证了其可行性,并分析了一个30通道的遥感图像。实验以及图像分析的结果表明此种方法能用来分析混合像元问题,即能分离出像元组份,计算出像元组份比获昨比值图像,能利用高光谱数据识别小于地面像元的目标。     

基于SAM遥感影像的分类技术研究

目的以混合像元提纯为突破口,研究遥感影像高分类精度的方法,以减少由于地物波谱的复杂性、传感器空间分辨率的局限性导致混合像元普遍存在而引起的影像信息不确定性和分类精度低指标性。方法利用光谱角（SAM）分类法,经过混合像元辨别和提纯、端元样区的定义等步骤,对影像进行分类。结果与传统最大似然分类法比较实验结果表明,SAM方法对地表覆盖比较复杂的零散地区遥感影像分类具有较高的精度。结论因选择合适的方法消除了混合像元,SAM是一种有效的遥感影像智能分类方法,对提高影像分类精度具有极为重要的实践意义。     

低噪声四管像素CMOS图像传感器设计与实现

基于SMIC 0.18gm工艺设计了一种低噪声的四管像素结构。通过在像素内增加传输管和存储节点实现了相关双采样,可同时消除固定模式噪声和随机噪声;采用Pinned光电二极管技术大幅降低了表面暗电流。所设计像素尺寸为3.6μm×3.6μm,并将其应用于一款648×488像素阵列CMOS图像传感器,经流片测试,图像传感器信噪比可达42dB,在25℃下表面暗电流为25mV／s（转换成电压表示的）。所设计的四管Pinned光电二极管像素结构相对于传统三管像素结构,具有较低的噪声和暗电流。     

基于像素分类的像素值阈值噪声检测算法

针对图像噪声常见的三种脉冲噪声模型,在像素差异均等性原则下,以窗口分块方式将图像像素分为噪声像素和非噪声像素子集,进而以噪声图像上下像素值阈值推导噪声类型判别式,得到一种非线性像素分类的图像噪声检测算法.以经典图像(Lena、Baboon)分别叠加上不同密度噪声进行噪声图像检测算法仿真测试,由检测精确性和正确性来评估所提出的检测算法的检测性能.仿真结果表明,该检测算法具有较好的检测效果,缺点是容易将部分非噪声像素识别为噪声像素.     

基于区域划分的一种新的图像变形算法

针对图像变形过程中,经典像素填充算法复杂度高,矩形填充算法不能直接对非规则区域进行填充等缺点,提出了一种基于区域划分思想的填充算法．通过区域划分,填充区域变成规则的矩形区域和小块的非规则区域．对于矩形区域利用标准的矩形填充算法进行填充,对于非规则区域提出一种新的基于预测的像素填充算法．该算法思想可适用于任意形状区域的填充,在填充效率上非常接近仅适用于矩形区域填充的标准矩形填充算法．     

应用中值滤波法消除高密度椒盐噪声算法

中值滤波被广泛应用于消除图像的椒盐噪声,对于图像中的每一个噪声像素,用3×3窗口内非噪声像素平均值代替该噪声像素,然后将其更新为非噪声像素,使它能够立即参与后面相邻噪声像素的均值计算,这样不需要迭代过程和改变窗口尺寸,改进的中值滤波就能滤除高密度椒盐噪声。实验结果表明：本文的算法能有效地消除噪声,较好地保持原始图像的细节;计算时间少,具有较大的实用价值。     

红外凝视系统中的微扫描技术研究

详细介绍了微扫描的原理,在对微扫描成像性能的评价过程中引入了像素传递函数的概念,并给出了在微扫描模式不同时的探测器阵列的像素传递函数及其曲线,给出了微扫描模式不同时的微扫描重建图像。通过理论和计算机仿真分析可知,微扫描能有效地减小频谱混淆,提高图像分辨率。     

由正六边形和矩形围成的孔径的夫琅禾费衍射的研究

从基尔霍夫衍射积分公式出发,利用曲线坐标关系和已知的矩形夫琅禾费衍射,首次推导了由正六边形与矩形围成的复合孔径的夫琅禾费衍射的精确解,其次用Matlab软件作出了几种该类图形的夫琅禾费衍射的光强分布,并进行了分析,得到了相应的结论.     

基于AOTF的高光谱偏振红外焦平面非均匀性校正

针对在高光谱偏振成像系统中,由于红外面阵探测器CCD像元响应的不均匀性引起像素误差,提出了一种适于AOTF的高光谱偏振红外焦平面非均匀性校正的方法。本文采用积分球进行辐射定标,分析输出辐照度和像元响应的关系,提出了曲线拟合方法,此方法加快了运算速度并使得输出非均匀性减小了90%以上。根据实验结果对粗糙度进行对比分析,场景的粗糙度降低了20%以上,得到在单色光和复色光下粗糙度一致,解决了在高光谱全偏振成像时CCD对其造成的影响,从而使得光谱精度更高。     

采用NaI(Tl)晶针阵列的小型单管γ相机的性能研究

通过实验对采用NaI(Tl)晶针阵列的小型单管γ相机的性能进行了研究,得到的实验结果是:(1)能量响应:对Am-241(59.5 keV)的γ射线能量分辨率为19%;(2)位置线性:绝对非线性1 mm,微分非线性0.67 mm;(3)空间分辨率:半高宽为2.2 mm.得出的结论是:(1)采用NaI(Tl)晶针阵列的小型单管γ相机的压缩效应较小;(2)由于晶针单元限制了光子的分布,所以采用NaI(Tl)晶针阵列的小型单管γ相机的空间分辨率基本上由晶针的尺寸大小决定;(3)与平板式NaI(Tl)晶体小型单管γ相机相比,采用NaI(Tl)晶针阵列的小型单管γ相机的能量响应、位置响应和空间分辨率等性能都有一个较大的提高.     

基于离散阵列广义同步的彩色图像加密算法

为设计出具有较高安全性能的图像算法,提出了一种基于离散阵列广义同步系统的彩色图像加密算法。首先利用离散阵列广义同步定理,在3D-Lorenz映射的基础上构造了一个具有16×16×6的阵列广义同步系统。其次,结合二维离散分数阶傅里叶变换设计了一种彩色图像加密算法。该算法对像素矩阵进行了新混沌序列的位置变换,提高了密钥空间。加密算法的密钥敏感性、直方图和信息熵的仿真实验表明:该加密算法安全性高,能够达到较好的加解密效果。     

基于并行填充模式的直线生成算法

提出一种新的直线生成算法，该算法不需像传统的Bresenham算法那样对每个象素点进行偏差计算，而是根据已知的直线起点和终点坐标信息，确定在每个象素行上一次填充象素点的点数，然后以此为基本单位逐行填充。利用此算法可并行写入并点亮多个象素点，加快了直线生成速度，同时算法简练，执行效率高。