| 题名 | 新一代静止气象卫星成象仪数字消旋方法研究 |
| 作者 | 张平静 |
| 答辩日期 | 2003-03-28 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陈桂林 |
| 关键词 | 二维扫描 像旋转 最近邻居 双线性 三次样条 拼接 坐标变换 |
| 学位专业 | 信号与信息处理 |
| 英文摘要 | 风云四号（FY-4）是我国新一代静止气象卫星，采用的是三轴稳定的姿态控制方式。风云四号的研制对我国未来气象卫星事业发展具有重要意义。但其二维扫描加多元探测器并扫的成像方式不可避免的引入了焦平面上的像旋问题，使得各个像元对应的视场无法配准，将影响卫星图像的应用。为了解决这一问题，本文以FY-4号气象卫星二维扫描成像模型为依据，对图像旋转的数字校正方法进行了深入的研究。 本文主要做了以下研究工作： ◆对FY-4气象卫星上二维扫描成像模型进行特性分析，确定消旋系数与扫描角度关系。风云四号气象卫星的通道采样率初步考虑为可见21840smaple/s，红外5460sample/s，每一东西增量对应于东/西向机械旋转8个微弧度和光学旋转16个微弧度，南北步进448个微弧度。研究结果表明，该技术指标下东西方向不漏扫，南北方向最大的漏扫与重叠一般不超过1.5个像元。由于地球圆盘图的灰度变化可以看作是一个慢变的过程。相临的像元之间的灰度变化是缓慢的，因此相对位置消旋方法来说不会受到太大影响。 ◆确立位置消旋方法的两大步骤：空间坐标变换及重采样。决定采用反向坐标变换以避免图像校正过程中出现的空洞现象；用最近邻居、双线性插值、三次样条这三种重采样算法对图像进行消旋，对三种算法进行精度及稳定性分析以及对具体实验效果进行比对，最后综合计算时间及图像质量两方面的考虑，本文提出了采用双线性插值算法进行消旋；结果表明该算法是有效的，可行的。 ◆设计实验方案，编写软件实现上述数字消旋算法。在实验中采用图像拼接方法检验与评价数字消旋效果。从对标准图像的旋转实验结果上看，采用双线性插值与三次样条插值算法，其PSNR均在50以上，完全可以达到消旋的要求。从拼接效果来看，可以获得优于1/3个像元的位置精度。对旋转畸变可以做到一次到位。是一种理想的数字消旋方法。本文提出的位置消旋方法，克服了传统图像相关技术所造成的误差累加，提高了图像配准的精度。且算法原理简单，适合于硬件实现。对卫星扫描成像技术的发展具有一定的参考价值。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-06-25 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4079]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张平静. 新一代静止气象卫星成象仪数字消旋方法研究[D]. 中国科学院研究生院. 2003. |
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