[发明专利]遥感图像的多角度自动MTF估计方法

权利要求书

1.一种遥感图像的多角度自动MTF估计方法，其特征在于，该多角度自动MTF估计方法包括图像块选取和基于刃边法估算MTF两部分，其中：

前述图像块选取包括以下步骤：

1-1)将原图像进行多角度旋转，得到旋转后的图像；

1-2)对旋转后的图像和原图像分别进行边缘点提取，得到4幅边缘点图像；

1-3)分别利用4幅边缘图像作参考，选取用于估算MTF的图像块；

前述基于刃边法估算MTF包括以下步骤：

2-1)对于已得到的图像块，作边缘检测，获得边缘点的位置，即获取边缘点的亚像素点位置；

2-2)以最小二乘法拟合图像块中的边缘；

2-3)对拟合的图像块中的边缘进行插值和提取平均边缘扩展函数；

2-4)对平均扩展函数做简单差分，获得线扩展函数，并用高斯分布对线扩展函数进行拟合；

2-5)对拟合后的线扩展函数进行离散傅里叶变换，并对结果进行取模，得到最终的MTF序列。

2.根据权利要求1所述的遥感图像的多角度自动MTF估计方法，其特征在于，前述步骤1-1)中的将原图像进行多角度旋转，其旋转角度分别为：0度、45度、90度和135度。

3.根据权利要求1所述的遥感图像的多角度自动MTF估计方法，其特征在于，前述步骤1-2)中行边缘点提取，选取Canny变换来进行边缘点的提取，获得整幅图像的边缘点图像。

4.根据权利要求1所述的遥感图像的多角度自动MTF估计方法，其特征在于，前述步骤1-3)中利用4幅边缘图像作参考选取用于估算MTF的图像块，其实现包括：

31)将每个角度的图像块选取过程作为一个图像块宽度扩展的过程，对于边缘图像的每一个点，若该点为边缘点，则开始图像块的选取过程，包括:

311)设定图像块的高度H为5，宽度W自适应，宽度由边缘线宽度以及边缘线两侧的区域宽度决定，边缘线宽度为1，边缘线左右两侧的区域宽度其初始值W1＝W2＝1，两者关系为W＝W1+W2+1，初始的图像块宽度为W＝3，即包括边缘线和其两侧的临近边缘的各一行像素点；

312)同时增加边缘线两侧的宽度W1、W2，每次增加的步长为1，只要两侧的区域均是平滑区域宽度则再次增加，再增加宽度的同时满足W小于等于15；

32)对于选取的图像块，在满足宽度大于等于9而小于等于15，边缘线两侧的灰度均值差值大于等于66时，选定该图像块作为用于MTF计算的图像块，否则舍弃，然后返回转31)，直到边缘图像中的点已完全遍历，则退出遍历。

5.根据权利要求1所述的遥感图像的多角度自动MTF估计方法，其特征在于，前述步骤2-1)中的边缘检测，获取边缘点的位置即获得边缘点的亚像素点位置，其实现包括：

41)对图像块的每一行进行简单差分运算，选取差分后每一行的最大值点或最小值点，即拐点，作为该一行的像素级边缘点；

42)选取像素级边缘点以及左右两边共4个像素点来计算亚像素点的位置，计算采用三次多项式曲线的方法对这4个数据进行拟合，拟合曲线的0点位置即为该行的亚像素边缘点位置。

6.根据权利要求5所述的遥感图像的多角度自动MTF估计方法，其特征在于，前述步骤2-2)中，以最小二乘法拟合边缘包括对亚像素点进行直线拟合，将前述步骤中提取的所有边缘点均强制性的移到一条直线上来，从而使每一行的中心位置为边缘点。

7.根据权利要求6所述的遥感图像的多角度自动MTF估计方法，其特征在于，前述步骤2-3)中，所述步骤6)中对拟合的图像块中的边缘进行插值和提取平均边缘扩展函数处理，其中：

插值处理包括对图像块的每一行数据点进行三次样条插值，采用的插值分辨率为0.05，即在每两个数据点之间插入20个插值点，如此使得图像的每一行成为一条近似连续的线，其灰度值分布就是该行的边缘扩展函数；

提取平均边缘扩展函数包括将所有行的边缘扩展函数累加并取其平均值，得到平均边缘扩展函数。

8.根据权利要求7所述的遥感图像的多角度自动MTF估计方法，其特征在于，前述步骤2-4)中，对平均扩展函数做简单差分，获得线扩展函数，并用高斯分布对线扩展函数进行拟合，其具体实现包括：

为了使得边缘两侧的平滑区域的噪声因素对MTF计算结果的影响尽量减少，首先对边缘两侧的区域进行适当的截取，即截取边缘两侧各100个数据值，对截取后的线扩展函数利用高斯分布对其进行拟合。