[发明专利]TDI CCD相机摆扫成像影像几何畸变还原的反变换方法

摘要

TDI CCD相机摆扫成像影像几何畸变还原的反变换方法，涉及TDI CCD相机摆扫成像及图像处理领域，解决现有TDI CCD相机摆扫成像的长条带影像纺锤形还原过程中，导致图像出现严重的几何畸变，严重影响了图像的识别的问题，该方法从TDI CCD相机摆扫成像导致边缘图像出现了几何畸变的问题出发，设计了一种影像几何曲率还原的反变换方法。原始图像经本方法处理后可使像面上各像素点与实际景物的比例保持一致，可实现对成像几何畸变的矫正。本发明方法简单可靠、易行，矫正了TDI CCD相机摆扫成像的几何畸变，实现了对TDI CCD相机实际成像区域纺锤形图像的准确还原。该方法简单易行，使像面影像分辨率与实际景物严格保持一致。

主权项

1.一种TDI CCD相机摆扫成像影像几何畸变还原的反变换方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：步骤一、设定图像长度方向为x方向，宽度方向为y方向，读取图像确定图像长与宽的像素点的数量为I(m，n)，即图像长度方向有m列像素，宽度方向有n行像素；步骤二、计算TDI CCD相机摆扫所得纺锤形区域长度方向的像素点个数，具体为：已知TDI CCD相机与星下点之间的物距为h，图像像素尺寸为a、TDI CCD相机最大半摆扫角为θ，获得TDI CCD相机单个像元对应的视场角α；再将星下点所在行的图像像素点按照从左至右的顺序编号，第j个像素点对应的半摆扫角为θj，迭代计算TDI CCD相机每一个像元对应的实际成像长度为Δxj，在图像像素尺寸a一定的条件下，由图像长度与像素数目成正比推导出TDI CCD相机实际摆扫的纺锤形区域内星下点所在行像素点数目Nx，推导公式如下：θj＝j·α‑θΔxj＝|h·tgθj+1‑h·tgθj|步骤三、图像长度方向的插值处理，具体为：对图像长度方向每行的m个像素依次做相应的插值处理为0：m/Nx：m，即将图像长度拓展成TDI CCD相机实际摆扫所得的纺锤形区域内星下点所在行像素点数目Nx，按照就近原则和相邻像素点间RGB的比例关系对像素点的RGB同时进行插值，即可矫正原始图像长度方向存在的几何畸变并还原图像RGB值；步骤四、计算TDI CCD相机摆扫所得纺锤形区域宽度方向的像素点个数，具体为：根据TDI CCD相机与星下点之间的物距h、图像像素尺寸a、图像宽度方向像素数目n，计算图像的宽度Lmax和TDI CCD相机的半视场角η；对所求得TDI CCD相机实际摆扫的纺锤形区域内星下点所在行像素点数目Nx按照从左至右的顺序重新编号后，第i个像素点对应的半摆扫角为γi,其对应的TDI CCD相机实际摆扫纺锤形区域的半宽度为yi，可推导出TDI CCD相机实际摆扫的纺锤形区域内星下点所在行的第i个像元所在列的像素点数目Nyi，推导公式如下：Lmax＝n·a步骤五、图像宽度方向的插值处理，具体为：对图像宽度方向每列的n个像素依次做相应的插值处理为0：n/Nyi：n，即将图像像素各列的宽度拓展成TDI CCD相机实际摆扫所得的纺锤形区域所对应各列的宽度为Nyi个像素，按照就近原则和相邻像素点间RGB的比例关系对像素点的RGB同时进行插值，即可矫正原始图像宽度方向存在的几何畸变并还原图像RGB值，实现摆扫成像影像几何畸变的还原。