一種減小邊界回代誤差的亞像元處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種減小邊界回代誤差的亞像元處理方法，本發(fā)明首先對非均勻微掃描四種錯位情況的邊界像元灰度值進行近似處理，用過采樣圖像遞推得到近似的重建圖像，再通過灰度統(tǒng)計原理對邊界近似重建圖像的誤差進行優(yōu)化，從而實現(xiàn)高分辨的亞像元成像。與傳統(tǒng)的重建算法相比，本發(fā)明的方法能將圖像分辨力大大提高，并且算法計算量小，易于實現(xiàn)實時處理；從目視以及評價參數(shù)來看，本發(fā)明的效果明顯優(yōu)于常用的過采樣重建和直接的邊界近似回代方法。
【專利說明】一種減小邊界回代誤差的亞像元處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種減小邊界回代誤差的亞像元處理方法，特別是涉及一種凝視型FPA非均勻微掃描中減小邊界回代誤差的亞像元處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于離散焦平面光電成像器件，探測器對成像質(zhì)量的影響主要有兩個方面:1.由探測器單元尺寸的空間積分效應(yīng)引起的成像模糊；2.由探測器采樣間距造成的欠采樣。由于減小探測器單元的幾何尺寸和提高探測器的填充率受到工藝以及成本等因素的限制，因此目前主要從后續(xù)圖像處理的角度出發(fā)來提高圖像質(zhì)量?；诠鈱W(xué)微掃描的亞像元處理方法能同時克服探測器填充率以及單元尺寸的影響，已被證實是一種提高光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的有效手段。
[0003]無論是線陣掃描型還是面陣凝視型FPA成像中，亞像元處理算法的核心是對邊界像元進行確定，雖然可以通過在視場光闌部分加入確定的邊緣場景來標(biāo)定邊界像元，但實際實現(xiàn)時存在較大的技術(shù)難度。在非邊框標(biāo)定情況下，針對2X2可控微掃描情形存在一種邊界近似回代并進行誤差優(yōu)化的亞像元處理算法，實現(xiàn)了分辨力大大提高的亞像元成像。而在實際掃描過程中，并不能保證每次FPA位移量剛好等于探測器單元尺寸的一半，大多數(shù)情況下都會存在偏差，此即非均勻微掃描。
[0004]因此亟需提供一種非均勻微掃描情況下減小邊界回代誤差的亞像元處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種凝視型FPA非均勻微掃描中減小邊界回代誤差的亞像元處理方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種減小邊界回代誤差的亞像元處理方法，依次包括以下步驟:
[0007]步驟一、捕獲非均勻微掃描圖像序列；
[0008]二維凝視焦平面探測器陣列的像元數(shù)為mXn，其中m為探測器陣列的行數(shù)，η為探測器陣列的列數(shù)；m和n均為正整數(shù)；
[0009]探測器單元幾何尺寸為aXb，探測器占空比為100% ；
[0010]原始高分辨力圖像為0(i，j)，其中 i = 1，2，…，2m+2; j=l，2，...，2n+2 ;
[0011]獲得幀間位移分別為(0，O)，(a/2-τ h, O), (a/2- τ h, b/2_ τ v)和(0，b/2_ τ v)的欠采樣圖像六0^，1)，8&，l)，C(k，I),和 D(k，1)，其中 k = 1,2,…，m;l = 1,2,...，n ; Th和τ ν分別為非均勻微掃描時在水平和垂直方向相對于精確1/2像元的錯位量；
[0012]步驟二、重建過采樣圖像；
[0013]獲取過采樣圖像；
[0014]過采樣圖像P(2k-l，21-l) =A(k，l)，P(2k-l，21) = B (k，I)，P (2k，21) =C (k，I)，P (2k, 21-1) = D(k, I)；[0015]步驟三、獲取邊界近似重建圖像；
[0016]令水平和垂直方向錯位率分別為:_l〈h=2 τ h/a〈l，_1〈ν=2 τ v/b〈l。
[0017]當(dāng)水平方向錯位率h和垂直方向錯位率V滿足0 < h〈l，0 < ν<1時，得到過釆樣
圖像P的表達式如下:
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種減小邊界回代誤差的亞像元處理方法，依次包括以下步驟: 步驟一、捕獲非均勻微掃描圖像序列； 二維凝視焦平面探測器陣列的像元數(shù)為mXn，其中m為探測器陣列的行數(shù)，η為探測器陣列的列數(shù)和η均為正整數(shù)； 探測器單元幾何尺寸為aXb，探測器占空比為100% ； 原始高分辨力圖像為 0(i, j),其中 i = 1，2，...，2m+2; j=l, 2，...，2n+2 ； 獲得幀間位移分別為(0，O)，(a/2- τ h, O), (a/2- τ h, b/2- τ v)和(0，b/2_ τ v)的欠采樣圖像 A(k，l)，B(k，l)，C(k，1)，和 D(k，l)，其中 k= l，2，...，m;l = 1，2，...，η;、和 τν分別為非均勻微掃描時在水平和垂直方向相對于精確1/2像元的錯位量； 步驟二、重建過采樣圖像； 獲取過采樣圖像；
過采樣圖像 P (2k-l, 21-1) = A (k，I), P (2k-l, 21) = B (k，I)，P (2k，1) =C (k, I)，P (2k, 21-1) = D(k, I)； 步驟三、獲取邊界近似重建圖像； 當(dāng)水平方向錯位率h和垂直方向錯位率V滿足O <h〈l，O < ν<1時，得到過采樣圖像P的表達式如下:
【文檔編號】G06T11/00GK103679766SQ201210361614
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月25日
【發(fā)明者】陳艷, 王淑華, 王廣平, 陳偉力, 李軍偉 申請人:中國航天科工集團第二研究院二〇七所