[发明专利]一种基于空域的自适应MTFC遥感图像复原方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种遥感影像的复原方法。

背景技术

遥感成像过程受大气和成像系统中光学、平台、探测器、电子器件等的影响，会出现成像退化的情况，造成图像模糊，降低图像的质量。如果充分利用地面MTFC（调制传递函数补偿），则可以一定程度上改善图像质量，提高图像信息的解译能力。

MTFC是一种由光学遥感器系统MTF引申出来的一种数学概念，最早由Leachtenauer在其著作中首次提出。其思想被美国政府主导开发的通用图像质量方程（GIQE）所采纳，并在IKONOS、QuickBird-2、OrbView-3和GeoEye-1中均进行了成功应用，使得图像质量得到显著提高。但由于技术封锁，很少有公开发表的文献透露其具体的技术细节。

从1997年起，法国航天局（CNES）组织开展了针对卫星图像不同处理方法的研究，主要有滤波、线性规整、概率、小波、小波包等。研究结果表明，利用线性规整的方法会带来振铃现象，产生虚假响应，引起一定的信息损失。小波方法可以很好地去除白噪声，对彩色噪声无能为力。而小波包的方法可以避免这些缺点。法国航天局将复数小波包方法成功应用于Pleiades图像的地面处理中，但是经过前期试验发现复数小波包方法同样也会带来振铃现象。

国内方面，顾行发等进行了CBERS-02卫星CCD相机MTF在轨测量及图像MTF的补偿研究，针对CBERS-02卫星的CCD相机，采用迭代法、维纳滤波法及修正的逆滤波器法（MIF）对CCD图像进行MTF补偿，根据实测45度方向0.5频率处的MTF值插值建立二维MTF矩阵，然后依据在轨测试的MTF进行补差。但是由于脉冲法和刃边法受噪声影响较大，因此测得的MTF精度有限，恢复效果并不好。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，针对空间光学遥感器光学系统、探测器与电子元器件等在遥感成像过程中造成的图像质量退化，提出了一种基于空域反卷积的自适应图像复原方法，可以在不放大噪声的情况下提高图像的清晰度、改善图像质量，同时处理的速度和效果满足工程实践需求。

本发明的技术解决方案是：一种基于空域的自适应MTFC遥感图像复原方法，步骤如下：

（1）在地面通过实测得到遥感器系统从零频到奈奎斯特频率范围内的MTF值；

（2）根据成像需求确定理想的MTF提升曲线，并与步骤（1）的结果进行比较，得到遥感器系统从零频到奈奎斯特频率范围内不同频率处MTF的补偿值|H(e^jw)|；

（3）利用步骤（2）的结果，计算得到一维卷积系数h(k)，|H(e^jw)|=A(w,k)*h(k)，其中h(k)是中心对称的，h(k)的长度为M；w为频率，k取

（4）利用步骤（3）得到的一维卷积系数h(k)构造二维卷积核h(i,j)，h(i,j)为一个M*M的正方形矩阵且满足中心对称和轴对称，其中i,j的取值范围分别为h(i,j)中不同的卷积系数的个数为象限的二维频域响应函数表示为：