多光谱真彩色合成图像在遥感图像解译判读、目标识别和信息处理等领域具有广阔的应用前景。真彩色合成技术取决于获得准确的X、Y、Z三刺激值, 以建立相机RGB三基色体系与人眼视觉颜色体系之间的关系。为此, 提出了基于彩色目标光谱信息的多光谱图像真彩色合成方法, 通过在卫星过顶时铺设人工靶标, 利用实测的靶标反射率光谱, 计算相机三基色体系RGB与人眼视觉颜色体系CIE-XYZ之间的转换矩阵, 构建适用于一定大气条件下的真彩色校正模型。利用高分一号卫星多光谱图像进行真彩色校正实验的结果表明, 该方法对色彩丰富度不同的图像均具有较好的颜色校正效果。

针对激光角度欺骗干扰中存在过顶区的问题，提出一种无过顶区的假目标布设方法。首先分析单个假目标的过顶区和有效防护区范围，得出消除过顶区至少需要4个假目标，采用假目标有效防护区覆盖其他假目标过顶区的方法，计算假目标的布设方位。研究结果表明，采用4个假目标按照0°，40°，180°，220°方位布设，能够避免过顶区的形成。此方法对于激光角度欺骗假目标的布设具有理论指导意义。

伪装涂层的红外辐射强度信息较弱, 但红外偏振信息相对较强, 以钛合金为基底的伪装涂层样品为实验对象, 研究了其红外偏振光谱特性及方向特性, 设计实现了伪装涂层钛合金人造目标的红外偏振成像检测实验, 实验结果表明, 利用红外偏振成像检测技术能够实现对伪装涂层金属人造目标的有效检测。

针对资源三号卫星(ZY-3)多光谱影像特点, 提出了一种改进型反射率基法, 实现相机在轨辐射定标。 该方法以ZY-3 Level 1A 级影像为数据源, 建立严格的几何模型获取定标点处准确的观测几何参数, 降低因影像重采样和成像几何产生的误差对辐射定标精度的影响。 基于山东东营遥感综合实验, 利用两点法和多点法获取ZY-3多光谱相机在轨辐射定标系数。 与官方定标系数相比, 多点法的定标精度高于两点法定标精度。 通过分析各定标点与拟合直线间的离散程度后发现, 水体定标点的残差较大, 其中绿波段残差值约为67.39%。 以置信度95.4%为标准, 可将水体定标点判识为误差点。 在剔除水体后, 采用多点法获得的定标系数除近红外波段相对差异优于5%以外, 其他波段相对差异均优于2%。 该结果表明该改进型反射率基法能够获得精度可靠的绝对定标系数, 可以为其他类似卫星在轨辐射定标提供参考依据。

为了实现火星探测中巡视器以及着陆器上人工标志的识别定位, 结合好奇号火星车的人工标志特征和火星环境的特点, 提出一种人工标志两步识别定位方法。第一步是在图像中识别人工标志并进行初步定位。该步骤通过图像边缘检测, 提取并跟踪各轮廓边界。针对人工标志存在的沙尘附着、光照不均、以及阴影遮挡等问题, 提出一种基于火星环境的自适应边缘检测方法。采用最小二乘椭圆拟合方法对每一个轮廓边界进行椭圆拟合, 将拟合所得的椭圆参数作为标志的初步定位结果。第二步是对各人工标志进行精确定位。根据初步定位的椭圆参数进行图像分割。考虑标志中心为两条直线的交点, 故采用Hough变换对各分割出的图像块进行直线检测, 并对交点进行重定位, 从而得到人工标志的精确位置。对好奇号火星车的标志图像进行了试验, 结果表明: 提出的方法能够检测存在较大变形的人工标志, 对标志中心的定位精度稳定在1个像素以内。该对沙尘附着、光照以及阴影遮挡具有一定的鲁棒性, 基本满足火星探测中人工标志定位的精度和鲁棒性要求。

针对影响干扰效果的因素——干扰机功率、假目标设置距离、干扰激光超前量, 推导了所需干扰功率的表达式,通过建立真、假目标和导引头之间的位置关系模型, 讨论了假目标的设置距离与导引头高度、导引头光轴高低角和方位角的关系, 得出一般应用条件下, 假目标的设置距离。分析并得到了干扰信号与制导信号的概率密度函数, 给出针对不同波门宽度的时间超前量的最优值, 得出减小干扰信号的时间稳定性可使干扰信号进入波门概率增加的结论。

中国(嵩山)固定式靶标场,是我国目前建成并投入使用的第一个用于星载遥感器在轨性能检测的固定式靶标场,该 场地具备满足高分辨率陆地观测卫星在轨MTF、空间分辨率、响应线性度、动态范围、辐射分辨率等指标的在 轨性能实时检测功能,以及相机在轨绝对辐射定标功能。介绍了中国嵩山固定式靶标场的总体设计思路、建 设及其目前在高分一号卫星型号任务中的具体应用情况,并对未来中国嵩山固定式靶标场的业务化运行进 行了分析与展望。