[发明专利]一种遥感卫星图像容错显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种遥感卫星图像容错显示方法。

背景技术

国内遥感卫星与地面间的图像数据传输要按照AOS数据(ADVANCED ORBITING SYSTEMS高级在轨系统)格式对数据进行封装，如图1所示。其数据格式主要包括同步字、VCDU主导头和VCDU数据单元三部分，其中同步字为标志一帧图像数据开始的标志，VCDU主导头中包含图像数据帧计数(VCDU计数器)，VCDU数据单元中包含有图像数据。同步字和VCDU主导头中的图像数据帧计数是遥感图像提取和显示过程中所必需的两种信息。

国内遥感卫星星上数据处理流程主要是：相机获取原始图像、图像压缩、图像数据格式编排、格式化数据加扰、加扰后数据编码调制发射。为了在整星研制过程中对卫星进行测试，需要预先研制卫星地面检测系统；卫星发射后需要建立地面应用站接收卫星图像数据，这两者的数据接收处理流程相似，主要是：天线接收射频信号、信号下变频、解调信号、数据解扰、数据去格式、数据解压缩、图像数据存储。在整个星地系统的数据处理中，格式化图像数据会受到设备研制状态、信道状态等多种干扰，形成以下三种异常状态：

(1)图像丢失，如图2所示；

(2)异常图像混入，如图3所示；

(3)图像错误，如图4所示。

图像丢失是指星上相机获取原始图像在星地传输过程中部分或全部丢失，造成地面获得图像部分片段或全部片段没有数据，无法观察。

异常图像混入是指地面获得图像相对于星上相机获取原始图像多出部分数据，这部分数据是在星地传输过程中因处理异常而意外增加的，不属于正常数据，应当剔除。

图像错误是指星上相机获取原始图像在星地传输过程中部分数据发生错误，地面获得图像出现不同于原始图像的误码。

目前国内外的遥感卫星基本都携带多台相机，每台相机包含不只一片CCD，所以卫星相机开机后会同时输出多片CCD的图像数据(根据本领域内习惯，本文将每片CCD输出的图像成为一片图像)，在卫星地面检测和卫星地面应用中，为方便操作人员对数据判读，需要将多片相同类型CCD图像拼接显示。现有接收设备采用较多的多片图像拼接算法是首先搜索图像数据同步字，然后根据VCDU主导头中定义图像数据帧计数进行拼接，将相同帧计数的图像拼接为一帧图像。由于不同CCD输出的具有相同帧计数的图像可以近似看做在同一时刻拍摄，所以这种算法能够在保证处理速度的同时尽可能保证拼接后数据的可判读性，但是当图像数据出现异常状态时，同步字和帧计数可能出现错误，原有的图像拼接算法对异常数据的处理是丢弃，造成拼接后的图像丢失信息。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种遥感卫星图像容错显示方法。采用本发明可以在图像数据存在异常状态下对多片图像数据进行容错拼接，使拼接后的图像在可判读的同时保留包括异常数据在内的全部数据信息，为卫星地面检测和卫星地面应用过程中存在的问题提供测试手段。

本发明的技术解决方案是：

一种遥感卫星图像容错显示方法，包括以下步骤：

(1)同步接收从遥感卫星发出经处理后获得的AOS格式化的多幅图像数据，并将图像数据转入步骤(2)；

(2)以同步字为起点，按图像数据帧长度截取每幅图像数据中的数据，并将截取的数据帧送入步骤(3)；

(3)对截取数据的内容进行判断，若数据中的不包含同步字，则截取到的数据作为一个图像数据帧送入步骤(5)；并判断该数据帧后的近邻数据是否为同步字，若为同步字，则返回步骤(2)，否则，转入步骤(4)；

若数据帧中包含同步字，则利用补充码字将截取的数据补充为一个图像数据帧送入步骤(5)，同时将包含同步字的数据返回步骤(2)中，用于进行下一帧数据的截取；

(4)利用补充码字将将步骤(3)送入的数据帧后的紧邻数据补充为一个图像数据帧送入步骤(5)，并将包含同步字的数据返回到步骤(2)中，用于下一次数据的截取；

(5)将步骤(3)或步骤(4)中传入的完整的图像数据帧进行存储；若完成全部图像数据帧的存储，则转入步骤(6)；否则，返回步骤(2)；

(6)根据存储的图像数据帧的帧序号，对多副图像数据中帧序号相同的图像数据帧进行拼接。

所述的补充码字，根据接收的图像中目标的亮度范围，确定图像像素亮度分布，构建像素值分布表，选取像素值分布表中出现概率最小的像素值构造补充码字。