專利名稱：一種面陣ccd相機(jī)像移補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攝影測量技術(shù)，尤其是涉及一種面陣CCD相機(jī)像移補(bǔ)償方法。
背景技術(shù)：
航空攝影測量(aerial photogrammetry)指的是在飛機(jī)上用航攝儀器對地面連續(xù)攝取 像片，結(jié)合地面控制點(diǎn)測量、調(diào)繪和立體測繪等步驟，繪制出地形圖的作業(yè)。
像移是指在相機(jī)攝影過程中，地面景物的像在像面上存在運(yùn)動的現(xiàn)象，運(yùn)動的速度通常 稱為像移速度。對于相機(jī)的抖動或者相機(jī)的移動會產(chǎn)生圖象的位移。像移的存在將導(dǎo)致成像 模糊，使相機(jī)的照象分辨力下降，極大影響了相機(jī)成像質(zhì)量。因此，對于高分辨力的航空和 航天相機(jī)，要想得到高清晰度的圖象，就必須進(jìn)行高精度的象移補(bǔ)償。
目前，普遍存在的像移補(bǔ)償技術(shù)為機(jī)械補(bǔ)償，然而機(jī)械補(bǔ)償需要設(shè)計一套復(fù)雜的機(jī)電控 制系統(tǒng)，以跟蹤飛機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，由于航空攝影測量本身因素的限制，使得機(jī)械補(bǔ)償增加了設(shè) 計難度，結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且難于控制，補(bǔ)償精度低，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種面陣CCD相機(jī)像移補(bǔ)償方法，其主要是解決現(xiàn)有 技術(shù)所存在的機(jī)械補(bǔ)償需要設(shè)計一套復(fù)雜的機(jī)電控制系統(tǒng)，以跟蹤飛機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，由于航空 攝影測量本身因素的限制，使得機(jī)械補(bǔ)償增加了設(shè)計難度，結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且難于控制，補(bǔ)償精 度低，成本高等的技術(shù)問題。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的
本發(fā)明的一種面陣CCD相機(jī)像移補(bǔ)償方法，其特征在于
由高速圖象讀出電路、圖象緩沖存儲電路、圖象移位累加電路、速高比V/H輸入控制部 分、圖象輸出電路組成；
通過高速圖象讀出電路獲取地表景物信息，連續(xù)采集圖像，存儲到圖象緩沖存儲電路； 同時從速高比V/H輸入控制部分獲得相機(jī)曝光時的飛行狀態(tài)參數(shù)；
對以上獲得的信息進(jìn)行處理，處理步驟包括確定每幅圖象的位移，修正圖象的位移， 利用圖象移位累加電路對圖像進(jìn)行逐點(diǎn)對齊，像元逐點(diǎn)相加，得到最終圖像；利用圖象輸出電路輸出清晰圖像，實(shí)現(xiàn)像移補(bǔ)償。
本發(fā)明是通過利用分次曝光、圖像數(shù)據(jù)疊加來實(shí)現(xiàn)高速像移補(bǔ)償，獲得清晰圖像。假設(shè) 將曝光時間分割為n次，采集n幅圖像，補(bǔ)償過程中，通過對數(shù)據(jù)圖像逐點(diǎn)對齊、像元逐點(diǎn)疊 加的操作，使得每個像素的數(shù)據(jù)變?yōu)閚倍強(qiáng)度，提高了信噪比，每幅圖像的曝光時間變?yōu)?T/n，只要保證在曝光中圖像移動小于一個像元，則每幅圖像都是清楚的，累加后每幅圖像 的能量又得到了恢復(fù)，從而消除了運(yùn)動模糊，達(dá)到像移補(bǔ)償?shù)男Ч?br> 作為優(yōu)選，所述的連續(xù)采集圖像為分次曝光，曝光時間分割為n次，采集n幅圖象。
作為優(yōu)選，所述的根據(jù)輸入的V/H參數(shù)和相機(jī)曝光時間參數(shù)計算確定每幅圖象的位移， 修正圖象的位移，使得n幅圖象逐點(diǎn)對齊，將n幅圖象的像元逐點(diǎn)相加。
作為優(yōu)選，所述的假設(shè)圖象在像面上的位移速度為V，快門曝光時間為T，像元大小為P ，則像移量為S=(V*T)/P，并令分次曝光次數(shù)『S，每幅圖像的曝光時間為T/n，圖像的像移 量不大于l。
因此，本發(fā)明具有采用了分次曝光、圖像數(shù)據(jù)疊加的方法，恢復(fù)每幅圖像的能量，改善 圖像的質(zhì)量，并且較之于機(jī)械補(bǔ)償方法，它不需要設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)電控制系統(tǒng)，從而降低 成本的同時也便于控制等特點(diǎn)。


附圖l是本發(fā)明的原理框圖； 附圖2是本發(fā)明的圖像移位累加示意圖； 附圖3是本發(fā)明的像移補(bǔ)償原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。 實(shí)施例本例的一種面陣CCD相機(jī)像移補(bǔ)償方法，其步驟為
由附圖l可以看出成像系統(tǒng)包括鏡頭、快門和CCD器件，負(fù)責(zé)采集地面景物信息，高速圖 像讀出電路負(fù)責(zé)獲取圖像。利用圖像緩沖存儲電路將圖像存儲到緩沖區(qū)內(nèi)，同時將由速高比 V/H輸入控制部分得到的飛機(jī)飛行狀態(tài)信息一并存儲到緩沖區(qū)內(nèi)。曝光中圖像的移動小于一 個像元，每幅都是清楚的。假設(shè)圖象在像面上的位移速度為V，快門曝光時間為T，像元大小為 P，則像移量為S=(V*T)/P，因此，為保證圖像的清晰性，可以設(shè)定分次曝光次數(shù)為『S，則 每幅圖像的曝光時間縮小為T/n，使得圖像的像移量不大于l。
利用緩沖區(qū)中存儲的信息如速高比、曝光時間等計算每幅圖像的位移，修正圖像的位移 ，使得各幅圖像逐點(diǎn)對齊，如附圖2所示。SE=T*L， T為曝光時間，E為能量，L為每次曝光獲得光強(qiáng)，可以看出曝光時間縮短了，每幅圖像的能量變?yōu)樵瓉淼膎分之一，但通過圖像
移位累加電路將各幅圖像逐點(diǎn)累加使得圖像上中間部分各點(diǎn)的能量恢復(fù)為原值，只是邊緣/J
部分能量有所欠缺，如圖3所示。圖像能量得到恢復(fù)，消除了運(yùn)動模糊，從而實(shí)現(xiàn)了高速圖 像的像移補(bǔ)償。
最終得到的清晰圖像由圖像輸出電路進(jìn)行傳輸。
權(quán)利要求
1.一種面陣CCD相機(jī)像移補(bǔ)償方法，其特征在于由高速圖象讀出電路、圖象緩沖存儲電路、圖象移位累加電路、速高比V/H輸入控制部分、圖象輸出電路組成；通過高速圖象讀出電路獲取地表景物信息，連續(xù)采集圖像，存儲到圖象緩沖存儲電路；同時從速高比V/H輸入控制部分獲得相機(jī)曝光時的飛行狀態(tài)參數(shù)；對以上獲得的信息進(jìn)行處理，處理步驟包括確定每幅圖象的位移，修正圖象的位移，利用圖象移位累加電路對圖像進(jìn)行逐點(diǎn)對齊，像元逐點(diǎn)相加，得到最終圖像；利用圖象輸出電路輸出清晰圖像，實(shí)現(xiàn)像移補(bǔ)償。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面陣CCD相機(jī)像移補(bǔ)償方法，其特征在 于所述的連續(xù)采集圖像為分次曝光，曝光時間分割為n次，采集n幅圖象。
3 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種面陣CCD相機(jī)像移補(bǔ)償方法，其特征 在于所述的根據(jù)輸入的V/H參數(shù)和相機(jī)曝光時間參數(shù)計算確定每幅圖象的位移，修正圖象的 位移，使得n幅圖象逐點(diǎn)對齊，將n幅圖象的像元逐點(diǎn)相加。
4 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種面陣CCD相機(jī)像移補(bǔ)償方法，其特征 在于所述的假設(shè)圖象在像面上的位移速度為V，快門曝光時間為T，像元大小為P，則像移量 為S=(V*T)/P，并令分次曝光次數(shù)『S，每幅圖像的曝光時間為T/n，圖像的像移量不大于l
全文摘要
本發(fā)明涉及一種攝影測量技術(shù)，尤其是涉及一種面陣CCD相機(jī)像移補(bǔ)償方法。其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的機(jī)械補(bǔ)償需要設(shè)計一套復(fù)雜的機(jī)電控制系統(tǒng)，以跟蹤飛機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，由于航空攝影測量本身因素的限制，使得機(jī)械補(bǔ)償增加了設(shè)計難度，結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且難于控制，補(bǔ)償精度低，成本高等的技術(shù)問題。本發(fā)明通過高速圖像讀出電路獲取地表景物信息，連續(xù)采集圖像，存儲到圖像緩沖存儲電路；同時從速高比V/H輸入控制部分獲得相機(jī)曝光時的飛行狀態(tài)參數(shù)；對以上獲得的信息進(jìn)行處理確定每幅圖像的位移，修正圖像的位移，利用圖像移位累加電路對圖像進(jìn)行逐點(diǎn)對齊，像元逐點(diǎn)相加，得到最終圖像；利用圖像輸出電路輸出清晰圖像，實(shí)現(xiàn)像移補(bǔ)償。
文檔編號G01C11/00GK101634555SQ20091030497
公開日2010年1月27日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者周盛民 申請人:浙江悍馬光電設(shè)備有限公司