基于双模式成像的遥感图像去运动模糊方法研究

高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的成像探测系统是各类光学成像载荷追求的目标。然而这类成像系统大多工作在颤震环境之中，这种颤震造成光轴偏移、像面抖动，由此产生的运动模糊，严重地阻碍高分辨率成像与高精度探测。.国内外对空间相机像面去模糊的工作，大致分为两种方案，一种为硬件实时探测加硬件实时补偿，另一种为硬件实时探测加事后软件补偿，达到运动模糊抑制的目的。本项目提出通过主成像相机的双成像模式获得欠曝无抖动图像和正确曝光模糊图像，利用图像处理手段可以从这一对图像中求得抖动信息（模糊核），并以此为先验知识指导模糊图像的复原，抑制像面抖动。本方法既不需要补偿器件，也不需要探测元件和探测支路，并在图像迭代处理过程中不断修正模糊核，在初始模糊核有一定误差的情况下，同样可望取得良好的复原效果，能够较方便地在现有空间相机上应用，对于遥感图像像质提高具有重要的应用价值。

遥感成像的光学载荷往往工作在颤振环境中，这种颤振造成光轴偏移，产生运动模糊，严重地阻碍高分辨成像和高精度探测。本项目提出的基于双模式成像的遥感图像去运动模糊方法，不需要在成像系统中增加硬件设备，而是通过主成像相机的双成像模式获得欠曝光无抖动图像和正确曝光模糊图像，利用这两幅图像完成模糊核估计和图像复原，抑制像面抖动。.项目分析了卫星颤振的规律以及载荷平台的运动对光学系统成像质量的影响，设计了基于欠曝-模糊图像对的模糊核计算方法，完善基于双边滤波器、余量去卷积迭代的图像复原方法，通过引入自然图像梯度先验知识及对噪声建模，提出了FoE和RL-lp两种图像复原方法，达到了抑制振铃的效果。在以上理论研究的基础上，用平行光管、微动台等器件构建双模式成像系统进行实验验证，分别获取欠曝无抖动图像和正确曝光模糊图像，并完成图像的去模糊处理。本项目的研究成果在数码相机、手机摄像等领域同样具有应用价值。