航天tdiccd相机成像错位与搭接像元拼接配准方法
【专利摘要】航天TDICCD相机成像错位与搭接像元拼接配准方法，涉及光电成像【技术领域】，解决现有图像拼接技术应用范围窄，且无法实现航天TDICCD大角度机动成像的像元偏差的问题，本发明的方法从卫星灵活机动成像导致的各片CCD之间速度和行转移时间失配大小出发，设计了CCD的幅宽搭接方向和卫星飞行错位方向的像元匹配拼接算法，能够实时解决CCD图像拼接的准确性，确保图像像元匹配进而获得高质量的图片。本发明的成像像元快速拼接配准方法拼接精度高，速度快，方法简单可靠，为卫星大角度机动成像的图像快速拼接提供了决策依据。
【专利说明】航天TDICCD相机成像错位与搭接像元拼接配准方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电成像【技术领域】，具体涉及一种航天TDICCD相机成像错位与搭接像元快速拼接配准的方法。
【背景技术】
[0002]遥感卫星上宽视场相机已被广泛应用，大视场相机成像系统由TD1-C⑶焦平面模块拼接构成，拼接方式主要采用交错拼接方法。现阶段，由于卫星成像过程中姿态的灵活机动，导致各片TDICCD之间的速度失配，行转移时间不同，多片TDICCD拼接产生的图像在幅宽方向和卫星飞行方向上错开一定的位置。如何选取适当的像元匹配算法实时解决TDICXD拼接像元的准确性，找到配准位置确保图像像元匹配进而获得高质量的图片成为技术难点。
[0003]现有技术中的快速图像拼接方法，主要从已知图像特征点出发，进行图像匹配和图像融合，进而进行拼接处理，专利CN200910149346.7“图像拼接方法与设备”，采用确定第一图像和第二图像之间的拼缝，再将第一图像和第二图像的像素划分为前景像素和背景像素，基于所述拼缝对第一图像和第二图像的前景像素进行拼接，以及对背景像素进行变形。专利CN201010154362.8 “一种快速图像拼接方法”中采用获取单幅视野图像，提取待拼接图中的特征信息，对待拼接图像进行二维小波变化，获得反映图像水平和垂直方向变化轮廓的高频系数，采用加权平均法来实现图像的融合，实现对多种规格、不同颜色的PCB图像快速、准确的拼接。专利CN201010250868.9 “一种图像拼接方法”应用实时获取或已存储的视频图像，利用相邻两帧图像的高度相关性，即配准图和活动图，检测活动图像中关键特征点，估计活动图和配准图之间的活动向量，用于完成相邻图像的特征点之间的运动匹配和全局运动参数估计，进而实现已有的宽景图和配准后的图像之间的融合。上述技术方案只能对某种特定图像进行拼接处理，应用范围较窄，不能解决航天TDICCD大角度机动成像的像兀偏差问题。
【发明内容】
[0004]本发明为解决现有图像拼接技术应用范围窄，且无法实现航天TDIC⑶大角度机动成像的像元偏差的问题，提供一种航天TDICCD相机成像错位与搭接像元拼接配准方法。
[0005]航天TDICXD相机成像错位与搭接像元拼接配准方法，该方法由以下步骤实现:
[0006]步骤一、根据TDICCD相机的拼接尺寸、各片CCD行转移时间和偏流角大小进行计算，当所述各片CCD行转移时间相同，相机的偏流角大小相同时；获得两片相邻的CCD首尾在横向方向上的搭接像元以及两排CCD在纵向上相差的错位像元数，用公式表示为:
[0007]M0 = L/a,
[0008]N0 = l/a,
[0009]式中，a为CCD像元尺寸；L为两片相邻CCD首尾在横向方向上的搭接尺寸；1为两排CCD在纵向上相差的错位尺寸^为两片相邻CCD首尾在横向方向上的搭接像元数目；Nq为两排(XD在纵向上相差的错位像元数目。
[0010]步骤二、根据步骤一所述的两排C⑶在纵向上相差的错位像元数目N。，确定纵向错位像元数目；以第一片CXD的图像为准，所述第一片CXD与第二片CXD之间的纵向错位像元数为:
[0011]
【权利要求】
1.航天TDICCD相机成像错位与搭接像元拼接配准方法，其特征是，该方法由以下步骤实现: 步骤一、根据TDICCD相机的拼接尺寸、各片CCD行转移时间和偏流角大小进行计算，当所述各片CCD行转移时间相同，相机的偏流角大小相同时；获得两片相邻的CCD首尾在横向方向上的搭接像元以及两排CCD在纵向上相差的错位像元数，用公式表示为:
M0 = L/a,
N0 = 1/a, 式中，a为CCD像兀尺寸；L为两片相邻CCD首尾在横向方向上的彳合接尺寸；1为两排CCD在纵向上相差的错位尺寸Wtl为两片相邻CCD首尾在横向方向上的搭接像元数目；NQ为两排CCD在纵向上相差的错位像元数目； 步骤二、根据步骤一所述的两排CCD在纵向上相差的错位像元数目Ntl，确定纵向错位像元数目；以第一片CXD (I)的图像为准，所述第一片CXD (I)与第二片CXD (2)之间的纵向错位像元数为:
【文档编号】H04N5/335GK103916598SQ201410114223
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】杨秀彬, 金光, 戴路, 曲宏松, 贺小军 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所