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地球静止轨道面阵凝视成像系统分时积分抑振技术
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Vibration suppression based on multiple integration for staring imaging system in geostationary orbit

摘    要
针对地球静止轨道卫星平台引起其面阵凝视成像系统的图像模糊, 提出基于分时积分亚像元融合的方法来削弱平台颤振的影响, 提高景物辨识度。设计并搭建了一维振动平台; 利用高速图像采集系统采集不同曝光时间下不同频率振动的序列图像; 使用基于能量区域质心法的相位相关法进行亚像元图像配准, 计算每帧图像相对偏移量; 与一维振动平台中的位移传感器数据进行对比, 得到配准算法的精度优于0. 1 pixel。最后, 选择短曝光序列图像中清晰度较高的图像完成亚像元融合, 与长曝光图像相比, 其融合图像清晰度更高, 信噪比与长曝光图像相当。得到的结果验证了分时积分亚像元融合法对颤振模糊的抑制作用。
标    签 地球静止轨道   遥感图像   振动抑制   图像配准   图像融合   geostationary orbit   remote sensing image   vibration suppression   image registration   image fusion  
 
Abstract
According to the image blurs caused by platform vibration in a staring imaging system in the geostationary orbit, a vibration suppression method based on multiple integration was proposed to eliminate the motion blur degradation .A 1D vibration platform with a high-speed CMOS image capturing system was built to collect image sequences with different vibration frequencies under different exposure conditions. Next a phase correlation method based on the energy area center was proposed to calculate the relative drift of each image in sub-pixels. Then, The sub-pixel displacements between the different frames estimated by image registration algorithm were compared with the motion data measured by the displacement sensor ,which proved that the algorithm precision was better than 0.1 pixels. Furthermore, several sharpest short-exposure frames were chosen for sub-pixel image fusion. Compared with long-exposure images, the motion blur in the fusion image has been weakened. It has proved that the method of multiple integration and sub-pixel image fusion is suitable for the vibration suppression of staring imaging systems in the geostationary orbit.

中图分类号 TP751.1   DOI 10.3788/ope.20132108.2169

 
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所属栏目 信息科学

基金项目 国家自然科学基金重点项目(No.61036015)

收稿日期 2013/2/25

修改稿日期 2013/3/14

网络出版日期

作者单位点击查看


备注陶小平(1984-), 女, 湖北麻城人, 博士, 助理研究员, 2005年、2010年于浙江大学分别获得学士、博士学位, 现就职于中科院长春光学精密机械与物理研究所, 主要从事遥感成像系统设计与检测方面的研究。

引用该论文: TAO Xiao-ping,LUO Xiao,XUE Dong-lin. Vibration suppression based on multiple integration for staring imaging system in geostationary orbit[J]. Optics and Precision Engineering, 2013, 21(8): 2169~2179
陶小平,罗霄,薛栋林. 地球静止轨道面阵凝视成像系统分时积分抑振技术[J]. 光学 精密工程, 2013, 21(8): 2169~2179


被引情况:


【1】陶小平, "地球静止轨道凝视成像系统分时积分稳像技术验证",光学学报 34, 111002--1(2014)



论文评价
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参考文献
【1】郭玲华, 邓峥, 陶家生,等.国外地球同步轨道遥感卫星发展初步研究[J].航天返回与遥感, 2010, 6(31), 23-30.
GUO L H, DENG ZH, TAO J SH, et al.. Preliminary research on development of foreign GEO remote sensing satellites [J]. Spacecraft Recovery & Remote Sensing, 2010, 6(31), 23-30. (in Chinese)

 
【2】VAILLON L,SCHULL U, KNIGGE T, et al.. GEO-OCULUS: High resolution multi-spectral earth imaging mission from geostationary orbit [C]. International Conference on Space Optics, Rhodes, Greece, 4-8 October,2010.
 
【3】MESRINE M, THOMAS E, GARIN S, et al.. High resolution earth observation from geostationary orbit by optical aperture synthesys [C].Proc. ‘6th Internat. Conf. on Space Optics’, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands, 27-30 June 2006.
 
【4】BLANC P, MONROIG G. Numerical line of sight stabilization for high resolution earth observation from high orbits[C]. Proc. ‘6th Internat. Conf. on Space Optics’, ESTEC, Noodwijk, The Netherlands, 27-30 June 2006.
 
【5】DRESNER T,FREIER L,CHIEN T T,et al.. Gilmore, Design of a space telescope for vibration control [C]. SPIE, Vibration Monitoring and Control, 1994, 2264: 82-92.
 
【6】TOYOSHIMA M,TAKAYAMA Y,KUNIMORI H. In-orbit measurements of spacecraft microvibrations for satellite laser communication links[J]. Optical Engineering, 2010, 49(8): 1-10.
 
【7】TOYOSHIMA M,ARAKI K. In-orbit measurements of short term attitude and vibrational environment on the engineering test satellite VI using laser communication equipment[J]. Optical Engineering,2001, 40(5): 827-832.
 
【8】MOSIER G,FEMIAMO M,HA K, et al.. Fine pointing control for a next generation space telescope [C]. SPIE conference on Space Telescopes and Instruments V, Kona, Hawaii, March 1998,3356, 1070-1077.
 
【9】王运, 颜昌翔.光谱仪图像的亚像素配准[J].光学 精密工程, 2012, 20 (3): 661-667.
WANG Y, YAN CH X. Sub-pixel image registration of spectrometer images[J]. Opt. Precision Eng., 2012, 20(3): 661-667. (in Chinese)

 
【10】王少游.地球静止轨道区域凝视光学系统成像性能分析[D].哈尔滨: 哈尔滨工业大学硕士学位论文, 2009.
WANG SH Y. The analysis of imaging quality of the optical system in geostationary orbit [D]. Harbin Institute of Technology, 2009. (in Chinese)

 
【11】IWATA T. Precision attitude and position determination for the Advanced Land Observing Satellite (ALOS) [C]. Proceedings of SPIE, Enabling Sensor and Platform Technologies for Spaceborne Remote Sensing, Bellingham, WA, 2005, 5659, 34-50.
 
【12】JANSCHEK K, TCHERNYKH V, DYBLENKO S. Performance analysis of opto-mechatronic image stabilization for a compact space camera [J]. Control Engineering Practice, 2007,15: 333–347.
 
【13】JANSCHEK K,TCHERNYKH V, DYBLENKO S, et al. Compensation of focal plane image motion perturbations with optical correlator in feedback loop [C]. Proceedings of SPIE, Sensors, Systems, and Next-Generation Satellites VIII, Bellingham, WA, 2004, 5570, 280-288.
 
【14】MANUEL G S, THURMAN S Y, JAMES R. Fienup, Efficient subpixel image registration algorithms[J]. Optics Letters, 2008, 33(2): 156-158.
 
【15】PAN B, XIE H M, XU B Q,et al.. Performance of sub-pixel registration algorithms in digital image correlation [J]. Measurement Science and Technology, 2006, 17, 1615-1621.
 
【16】FOROOSH H, ZERUBIA J B,BERTHOD M. Extension of phase correlation to subpixel registration[C]. IEEE transactions on image processing, 2002, 11(3), 188-200.
 
【17】邓建青, 刘晶红.基于Fourier-Mellin变换和Keren算法的改进运动估计算法[J].液晶与显示, 2011, 26 (3), 364-369.
DENG J Q, LIU J H. Improved motion estimation algorithm based on Fourier-Mellin transform and Keren algorithm[J]. Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays, 2011, 26 (3), 364-369. (in Chinese)

 
【18】陶小平, 薛栋林, 黎发志, 等.基于分时积分亚像元融合的地球静止轨道平台消颤振技术[J].光子学报, 2012, 41(11), 1359-1364.
TAO X P,XUE D L, LI F ZH, et al.. Vibration suppression based on multiple integration and sub-pixel image fusion for imaging system in geostationary orbit [J]. Acta Photonica Sinca, 2012, 41(11), 1359-1364. (in Chinese)

 
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