本發(fā)明涉及一種TDICCD像移檢測(cè)以及補(bǔ)償方法，屬于航天遙感技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

TDICCD的積分時(shí)間必須和焦面上的圖像移動(dòng)速度相匹配。兩者失配將產(chǎn)生像移，像移的存在會(huì)導(dǎo)致圖像模糊，灰度失真，對(duì)比度和分辨率下降等問(wèn)題，極大地影響了成像的質(zhì)量，進(jìn)而造成目標(biāo)難以識(shí)別或無(wú)法提取，所以必須對(duì)其進(jìn)行像移補(bǔ)償。

空間光學(xué)TDICCD相機(jī)像移產(chǎn)生的原因較多，目前主要是針對(duì)由于飛行器前向飛行造成的前向像移的補(bǔ)償問(wèn)題。目前大多采用機(jī)械式像移補(bǔ)償法、光學(xué)式像移補(bǔ)償法，這些方法相對(duì)來(lái)說(shuō)代價(jià)較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明技術(shù)解決問(wèn)題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種TDICCD像移檢測(cè)以及補(bǔ)償方法，采用CMOS+TDICCD像移補(bǔ)償模式，在未知高程遙感探測(cè)任務(wù)中，不依賴于衛(wèi)星軌道高度等信息，利用一臺(tái)CMOS小相機(jī)以及適量的運(yùn)算資源，實(shí)時(shí)檢測(cè)地物在TDICCD焦面上的像移速度，進(jìn)而得出目標(biāo)成像點(diǎn)的積分時(shí)間，實(shí)現(xiàn)像移補(bǔ)償，在很大程度上改善由于像移導(dǎo)致的圖像質(zhì)量退化，使圖像質(zhì)量大大提高。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種TDICCD像移檢測(cè)以及補(bǔ)償方法，步驟如下：

步驟一：如圖2所示選取典型地物，對(duì)多種典型地物在時(shí)間間隔為Δt的多幅圖像中的像元位置差來(lái)做平均得出ΔL，利用公式(1)獲得CMOS像面上的像移速度V₂：

步驟二：對(duì)于安裝在同一個(gè)平臺(tái)上的兩臺(tái)相機(jī)，即TDICCD相機(jī)和CMOS相機(jī)來(lái)說(shuō)，地物的運(yùn)動(dòng)速度是相同的，利用公式(2)得到TDICCD像移速度V₁：

式中，f₁為TDICCD相機(jī)焦距，V₁為像移速度；f₂為CMOS相機(jī)焦距，V₂為像移速度；

步驟三：設(shè)TDICCD相機(jī)的像元尺寸為d₁，利用TDICCD相機(jī)的像移速度V₁以及像元尺寸d₁，由下式(3)計(jì)算出TDICCD的積分時(shí)間；

從而完成實(shí)時(shí)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)像移補(bǔ)償功能。

所述第一步中，利用星載CMOS測(cè)速儀，通過(guò)對(duì)多種典型地物在時(shí)間間隔為Δt的多幅圖像中的像元位置差來(lái)做平均，獲得CMOS像面上的像移速度V₂。實(shí)現(xiàn)在未知高程遙感探測(cè)任務(wù)中，不依賴于衛(wèi)星軌道高度信息，利用一臺(tái)CMOS小相機(jī)以及適量的運(yùn)算資源，實(shí)時(shí)檢測(cè)地物在TDICCD焦面上的像移速度，進(jìn)而得出目標(biāo)成像點(diǎn)的積分時(shí)間，實(shí)現(xiàn)像移補(bǔ)償。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明采用CMOS+TDICCD像移補(bǔ)償模式，在未知高程遙感探測(cè)任務(wù)中，不依賴于衛(wèi)星軌道高度等信息，利用一臺(tái)CMOS小相機(jī)以及適量的運(yùn)算資源，實(shí)時(shí)檢測(cè)地物在TDICCD焦面上的像移速度，進(jìn)而得出目標(biāo)成像點(diǎn)的積分時(shí)間，實(shí)現(xiàn)像移補(bǔ)償，在很大程度上改善由于像移導(dǎo)致的圖像質(zhì)量退化，使圖像質(zhì)量大大提高，可用于未知高程遙感探測(cè)任務(wù)。

附圖說(shuō)明

圖1為像移速度示意圖；

圖2為CMOS測(cè)速儀像移檢測(cè)示意圖；

圖3為本發(fā)明的方法原理圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及一種TDICCD像移檢測(cè)及補(bǔ)償方法，像移速度計(jì)算的基本原理是，在短時(shí)間內(nèi)對(duì)同一地物成像，得到兩幅面陣圖像，根據(jù)成像時(shí)間間隔和像移距離，可以得到像移速度，從而利用公式(1)(2)(3)可以計(jì)算得出TDICCD的積分時(shí)間。

本發(fā)明具體實(shí)施步驟如圖3所示，過(guò)程如下：

圖1所示衛(wèi)星系統(tǒng)分別裝備TDICCD相機(jī)和CMOS相機(jī)，假設(shè)衛(wèi)星運(yùn)行高程為H，TDICCD相機(jī)的焦距為f₁，像移速度為V₁；CMOS相機(jī)的焦距f₂，像移速度為V₂。地物運(yùn)行速度為V_地，對(duì)于安裝在同一個(gè)平臺(tái)上的兩臺(tái)相機(jī)來(lái)說(shuō)，地物的運(yùn)動(dòng)速度是相同的。因此存在以下比例關(guān)系：

因此有，

而V₂可以通過(guò)相同地物在CMOS測(cè)速相機(jī)上間隔時(shí)間為Δt的兩幅圖像上的位移ΔL計(jì)算得出，如下式：

設(shè)TDICCD相機(jī)的像元尺寸為d₁，有了TDICCD相機(jī)的像移速度V₁以及像元尺寸d₁，就由下式可以計(jì)算出TDICCD的積分時(shí)間T_int：

由于d₁，f₂，f₁，Δt都是可以精確測(cè)量的，f₂，f₁，Δt的測(cè)量誤差不超過(guò)1/1000，因此積分時(shí)間Tint的誤差主要來(lái)源于ΔL。利用多種典型地物在時(shí)間間隔為Δt的多幅圖像中的像元位置差來(lái)做平均，從而減小ΔL的誤差。

本發(fā)明首先通過(guò)分析空間光學(xué)探測(cè)任務(wù)中，像移存在的危害，提出利用星載CMOS測(cè)速儀，通過(guò)對(duì)多種典型地物在時(shí)間間隔為Δt的多幅圖像中的像元位置差來(lái)做平均，獲得CMOS像面上的像移速度V₂；進(jìn)而結(jié)合相機(jī)焦距推算出TDICCD像移速度V₁；最后計(jì)算得到TDICCD的積分時(shí)間T_int，從而實(shí)現(xiàn)未知高程遙感探測(cè)任務(wù)中像移的實(shí)時(shí)檢測(cè)及補(bǔ)償。方法簡(jiǎn)單有效、經(jīng)濟(jì)適用，為提高空間遙感相機(jī)成像質(zhì)量，提高相機(jī)工作的可靠性打下了良好的基礎(chǔ)。

本發(fā)明說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。