遙感器成像系統(tǒng)硬件的改善總跟不上遙感應(yīng)用對圖像空間分辨率的需求。星栽、機栽遙感成像系統(tǒng)受到光學(xué)衍射、大氣湍流、CCD欠采樣、平臺振動、系統(tǒng)噪聲等因素的影響,超過成像系統(tǒng)截止頻率的高頻細節(jié)信息丟失,造成影像模糊、混疊、空間分辨率降低。提高遙感影像空問分辨率和影像質(zhì)量的方法包括圖像復(fù)原、單幅超分辨率重建、多幅超分辨率重建等。圖像復(fù)原與超分辨率重建在對地/深空探測、軍事偵察、公共安全等方面具有廣泛的應(yīng)用需求。從數(shù)學(xué)角度講,由觀測降晰圖像復(fù)原重建高分辨率圖像是Hardmard非適定性逆問題(fnveeProblem),如何從不完整、離散的觀測數(shù)據(jù)逼近連續(xù)空間地物場景.是非常具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題。
《光學(xué)遙感影像復(fù)原與超分辨重建》共分8章,分別闡述光學(xué)遙感器降晰機理;成像您復(fù)原重建的正問題與逆問題以及病態(tài)問題求解;數(shù)據(jù)駐動降晰模型及參數(shù)辨識;多約束光學(xué)影像超分辨重建;Multli-ciew遙感影像起分辨率重建以及重建圖像質(zhì)量評價方法。
第1章 高分辨率光學(xué)遙感影像
1.1 高分辨率光學(xué)遙感器現(xiàn)狀及應(yīng)用
1.1_l 現(xiàn)狀
1.1.2 高分辨率影像典型應(yīng)用
1.2 典型光學(xué)遙感器
1.2 1 太陽同步軌道
1.2.2 Lanclsat系列
l 2 3 中巴資源衛(wèi)星系列
l 2.4 SPOT系列及PLEIADEs星座
l 2.5 火星探測傳感器和運動模糊圖像
1.3 影像復(fù)原與重建概述
l 3 1 成像降晰
1.3.2 圖像復(fù)原與MTFC
l 3 3 圖像超分辨率重建
1.3 4 應(yīng)用實例
l 3 5 多幅圖像超分辨率重
參考文獻
第2章 遙感成像模型與影像模型
2.1 輻射傳輸模型
2.1.1 太陽輻射
2 1 2 輻射傳輸
2.1 3 遙感器接收能量
2.2 遙感器模型
2 2.1 系統(tǒng)組成
2.2.2 典型遙感器成像模式
2.3 物理觀測模型
2.3.1 物理模型
2 3.2 積分方程描述
2.3.3 模擬成像
2.4 遙感圖像特征
2.4 l 圖像特征
2.4 2分辨率
2.5 圖像模型
2.5 1 自回歸模型
2.5.2 高斯隨機場模型
2.5 3 泊松隨機場模型分布
2.5 4 空間自相關(guān)性
2 5.5 馬爾可夫隨機場
2.5 6 其他模型
2.6 噪聲
參考文獻
第3章 成像與重建中的正問題和反問題
3.1 反問題概述
3.1.1 反問題
3.1.2 反問題的不適定性
3 1.3 成像及重建
3.2 成像問題第一類積分算子方程描述
3.2.1 Fredholm積分方程
3.2.2 求解穩(wěn)定性舉例
3 2 3 觀測模型的數(shù)學(xué)解釋
3.3 復(fù)原重建逆問題求解
3.3.1 求解思路
3 3.2 反問題求解的分類
3.3 3 成像基本先驗約束
3.4 求解方法
3.4.1 無約束最小二乘
3.4.2 約束最小二乘解
3 4.3 奇異值方法(TS'VD M1SVD TGSVD)
3 4 4 Tikhonov規(guī)整化方法
3.4.5 貝葉斯方法
參考文獻
第4章 光學(xué)遙感影像超分辨率重建
4.1 超分辨率重建
4.1.1 混疊效應(yīng)
4.1.2 遙感影像復(fù)原與超分辨率重建
4.2 提高遙感影像空間分辨率方法
4 2.1 減小像元尺寸
4 2 2 改變采樣模式
4.2.3 增大相機焦距
4.2 4 降低軌道高度
4.2.5 超分辨率重建
4 2.6 我國遙感器亞像元采樣技術(shù)
4.3 超分辨率重建的算法
4.3.1 圖像超分辨率重建關(guān)鍵問題
4 3 2 超分辨率重建方法
4.3.3 其他領(lǐng)域應(yīng)用
參考文獻
第5章 降晰模型參數(shù)辨識
5.1 成像降晰參數(shù)
5 1.1 遙感器空間頻率響應(yīng)
5 1 2 降晰模型
5 1.3 觀測姿態(tài)與圖像降質(zhì)
5.1.4 降晰模型與圖像空間分辨率
5.2 降晰模型參數(shù)估計
5.2.1 降晰模型參數(shù)辨識常用方法
5.3 基于降晰參數(shù)辨識和圖像恢復(fù)聯(lián)合求解
5.4 遙感應(yīng)用實例
參考文獻
第6章 多約束光學(xué)單幅影像超分辨重建
6.1 超分辨率重建算法理論基礎(chǔ)
6.1.1 復(fù)原重建統(tǒng)一框架描述
6 l 2 先驗約束
6.2 保持邊緣亞像素估計
6 2.1 問題描述
6 2.2 混疊模糊
6.2.3 經(jīng)典亞像素估計
6.2.4 數(shù)據(jù)驅(qū)動亞像素估計
6.3 單幅影像超分辨率重建
6.3.1 單幅超分辨重建
6.3.2 頻域法
6 3.3 規(guī)整化方法
6 3.4 稀疏約束重建算法
6.4 光學(xué)遙感影像超分辨率重建實例
6.4.1 光學(xué)遙感影像重建
6.4.2 仿真驗證
6.4.3 遙感影像
參考文獻
第7章 Multi-view遙感影像超分辨率重建
7.1 概述.
7.1.1 觀測模型
7 1.2 超分辨率技術(shù)在遙感中的典型應(yīng)用
7.2 多視圖像配準
7.2.1 遙感影像輻射校正
7 2.2 亞像素配準
7.3 多幅影像超分辨率重建
7.3.1 Multi-view遙感影像超分辨率重建
7.3.2 序列超分辨率重建方法
7.3.3 多約束聯(lián)合求解
參考文獻
第8章 重建圖像質(zhì)量評價
8.1 主觀評價方法
8.2 客觀評價方法
8 2.1 無參考評價方法
8 2.2 完全參考圖像質(zhì)量評價方法
8.2.3 實驗及分析
8.3 空間分辨率評價
8.3.1 空間分辨率
8.3.2 MTF與空間分辨率
8.3.3 實驗及分析
參考文獻