[发明专利]一种多线列时差扫描扩展采样亚像元图像配准方法

摘要

一种多线列时差扫描扩展采样亚像元图像配准方法，(1)构造多线列时差扫描探测装置；(2)多个线列探测器对视场内同一位置场景先后成像，成像后立即转入步骤(3)；每个线列探测器按照步骤(1)中设置采样次数对应的采样间隔在扫描方向进行扫描成像，每次成像分别得到Nt组图像数据，立即转入步骤(3)；(3)分别将各个线列探测器的Nt组图像数据进行处理后形成一帧探测图像；(4)将每个线列探测器对应得到的帧探测图像拼接得到两幅亚像元图像；(5)分别对两幅亚像元图像进行非均匀性校正；(6)以在先成像的亚像元图像为基准，将后成像的亚像元图像在扫描方向向前移动Lp行；(7)求取两幅图像的仿射变换系数，利用该系数完成两幅图像的匹配。

主权项

一种多线列时差扫描扩展采样亚像元图像配准方法，其特征在于步骤如下：(1)构造多线列时差扫描扩展采样探测装置，该装置包括光学系统、扫描机构和多线列探测器；所述的扫描机构包括摆镜及其驱动转轴；所述的多线列探测器为两线列探测器，线列探测器采用Nt个探测阵列组成，像元对应的瞬时视场为IFOV，相邻两个探测阵列平行排列，在垂直扫描方向依次错开1/Nt个像元，并设置探测阵列在扫描方向、在一个采样长度内采样St次；所述采样长度为像元对应的瞬时视场；所述的Nt大于等于2；所述St取值范围为St≥2；(2)光学系统和扫描机构一起将视场内场景成像于焦平面，驱动转轴驱动摆镜旋转，线视场内的场景所成像以一定的速率扫过焦平面上前后排列的两个线列探测器，两个线列探测器对视场内同一位置场景先后成像，成像时间间隔每个线列探测器采用扩展采样方式进行成像，即每个线列探测器中的Nt个探测阵列同时成像，得到Nt组图像数据；之后立即转入步骤(3)；每个线列探测器按照步骤(1)中设置采样次数对应的采样间隔在扫描方向进行扫描成像，每次成像分别得到Nt组图像数据，得到数据后立即转入步骤(3)；上述，d为两个线列探测器之间距离，f为光学系统焦距，ω为扫描机构的扫描角速度；(3)分别将两个线列探测器的Nt组图像数据进行对齐拼接处理后形成一帧探测图像；(4)在扫描方向上完成预设的采样次数后，将每个线列探测器对应得到的帧探测图像按照时间进行拼接得到两幅亚像元图像；(5)对两幅亚像元图像进行非均匀性校正；(6)以在先成像的线列探测器对应的亚像元图像为基准，将后成像的线列探测器对应的亚像元图像在扫描方向向前移动行，Lp取整数行，线列探测器阵列像元尺寸为a×a；(7)从处理后的两幅亚像元图像上选取特征点，并进行特征匹配，根据匹配特征点对求取两幅图像的仿射变换系数，利用该系数完成两幅图像的匹配。