[发明专利]恒星遥感影像的点扩散函数提取方法

摘要

本发明提供了一种恒星遥感影像的点扩散函数提取方法，包括步骤1：用多项式拟合恒星的点扩散函数；步骤2：根据恒星的点扩散函数，并结合恒星影像与列像元的相对位置推导出列像元总灰度值的计算公式；并得到步骤3：利用恒星影像进出静止遥感卫星仪器探测器面阵上某一列像元的连续曝光数据，提取列像元总灰度值随距离L的变化关系，其中L表示恒星影像中心与列像元中心的距离；步骤4：结合步骤2推导出的列像元灰度值计算公式和步骤3提取出的列像元总灰度值随距离L的变化关系，利用最小二乘法拟合计算出点扩散函数中的待定系数。本发明充分利用了恒星划过时的多包图片数据，通过多组数据拟合，大幅提高了计算精度。

主权项

1.一种恒星遥感影像的点扩散函数提取方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：用多项式拟合恒星的点扩散函数，并根据拟合精度要求选择选择多项式的阶数；步骤2：根据恒星的点扩散函数，并结合恒星影像与列像元的相对位置推导出列像元总灰度值的计算公式；步骤3：利用恒星影像进出静止遥感卫星仪器探测器面阵上某一列像元的连续曝光数据，提取列像元总灰度值随距离L的变化关系，其中L表示恒星影像中心与列像元中心的距离；步骤4：结合步骤2推导出的列像元总灰度值计算公式和步骤3提取出的列像元总灰度值随距离L的变化关系，利用最小二乘法拟合计算出点扩散函数中的待定系数；所述步骤1包括：将恒星的点扩散函数用多项式进行拟合，当拟合多项式的阶数越高时，拟合的误差越小，同时引入的待定系数也会增多；具体地，选择四阶多项式拟合恒星的点扩散函数，计算公式如下：f(r)＝a·r4+b·r3+c·r2+d·r+e  (1)式中：f(r)表示拟合函数，a,b,c,d,e表示多项式的待定系数，r表示到恒星点中心的距离；所述步骤2包括：步骤2.1：建立恒星影像和列像元之间的坐标系，具体地，以恒星影像的中心为坐标原点，恒星影像的运动方向为x轴，运动方向的垂线为y轴，则恒星影像的中心点坐标为(0,0)，若列像元尺寸大小为D，恒星影像中心与列像元中心的距离为L，则列像元的两条边写为x＝L‑D/2和x＝L+D/2；步骤2.2：对以恒星影像为中心的上下四个像元进行积分，则y轴的积分边界写为y＝‑2D和y＝2D，该列像元的灰度值的计算公式如下：式中：h表示对应列像元的灰度值，函数f(·)为四阶多项式表示的点扩散函数，变量x表示恒星影像东西向坐标，变量y表示恒星影像南北向坐标；所述步骤3包括：利用恒星影像进出静止遥感卫星仪器探测器面阵上某一列像元的连续曝光数据，提取列像元总灰度值随距离L的变化关系，化简得到如下的计算公式：h＝f1(L)·a+f2(L)·b+f3(L)·c+f4(L)·d+f5(L)·e  (3)所述公式(3)给出了列像元的总灰度值与点扩散函数、L的相关性，式中：f1(L)表示第四阶点扩散函数对像元积分的影响，f2(L)表示第三阶点扩散函数对像元积分的影响，f3(L)表示第二阶点扩散函数对像元积分的影响，f4(L)表示第一阶点扩散函数对像元积分的影响，f5(L)分别表示表示第零阶点扩散函数对像元积分的影响。