[发明专利]一种基于遥感图像获取遥感器在轨焦距的方法

摘要

本发明提供一种基于遥感图像获取遥感器在轨焦距的方法，包括以下步骤：通过计算机模拟遥感器在轨成像，仿真得到多组在不同焦距等级下的焦距仿真图像；计算每一幅焦距仿真图像的相对边缘响应值；对相对边缘响应值进行统计分析，移除干扰建模的数据，然后以相对边缘响应值为变量，以遥感器焦距为因变量，进行回归建模，得到图像相对边缘响应值与遥感器焦距之间的数学模型；对于获取的待处理遥感图像，首先计算其相对边缘响应参数，并以计算所得的相对边缘响应值作为输入，输入建立的数学模型，从而获得遥感器的焦距。

主权项

1.一种基于遥感图像获取遥感器在轨焦距的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、通过计算机模拟遥感器在轨成像，仿真得到多组在不同焦距等级下的焦距仿真图像；步骤2、计算每一幅焦距仿真图像的相对边缘响应值；步骤3、对步骤2计算得到的相对边缘响应值进行统计分析，移除干扰建模的数据，然后以统计分析后的图像相对边缘响应值为变量，以遥感器焦距为因变量，进行回归建模，得到图像相对边缘响应值与遥感器焦距之间的数学模型；以及步骤4：对于获取的待处理遥感图像，首先计算其相对边缘响应参数，并以计算所得的相对边缘响应值作为输入，输入所述步骤3建立的数学模型，从而获得遥感器的焦距；所述步骤1的实现包括以下步骤：以某一卫星在不同纬度上的P幅图像作为靶标图像，然后根据调制传递函数模型和光线跟踪模型，通过计算机模拟该卫星的可见光遥感器在轨运行的成像过程，仿真得到不同焦距等级Q下的P*Q幅焦距仿真图像；所述步骤2中，相对边缘响应值的计算包括以下步骤：1)使用Sobel算子对焦距仿真图像进行边缘检测，再进行阈值处理，得到边缘图像，其中阈值选择为焦距仿真图像中最高像素值的33％；2)在边缘图像中选定一边缘连续的块作为构造边缘响应曲线的目标区域，并采用方框框出；3)对选定的目标区域的所有边缘点使用最小二乘法进行直线拟合，将拟合得到的直线作为该幅图像的目标边缘线；然后计算目标区域中所有像素点到该目标边缘线的x方向和y方向上的距离，目标边缘线的方程为：y＝ax+b  (1)其中对于任一像素点(x0,y0)，其到目标边缘线的x方向的距离为：到目标边缘线的y方向的距离为：distancey＝y0‑(ax0+b)  (5)然后，以像素点到目标边缘线x方向或者y方向的距离作为横坐标，像素值作为纵坐标，构造边缘响应的散点图；4)构造边缘响应曲线的函数模型，将边缘响应曲线等效为一S型曲线，用该S型曲线进行拟合，其中，采用函数原型为的曲线进行拟合，对其具体形态添加四个控制参数a₁,a₂,a₃,a₄,从而形成下述S型曲线函数模型：再使用Matlab的曲线拟合功能对上述函数(6)进行拟合，在得到参数a1,a2,a3,a4之后,最后完成边缘响应曲线的构造；5)根据上述步骤4)所构造的边缘响应曲线函数模型，基于下述算式(7)计算相对边缘响应值RER：  其中：d为0.5或‑0.5；ERx(0.5)、ERx(‑0.5)为x方向的相对边缘响应值，ERy(0.5)、ERy(‑0.5)为y方向的相对边缘响应值。