【doc】圆扫描图像的分辨率改善

【doc】圆扫描图像的分辨率改善 圆扫描图像的分辨率改善 2006年第2期测绘通报45 文章编号:0494.0911(2006)02.0045.03中图分类号:P237文献标识码:B 圆扫描图像的分辨率改善 李锦萍,马昆宝 (首都师范大学信息工程学院,北京100037) ImprovementofResolvingPowerforCircularScanningImage LIjin-ping.MAKun-bao 摘要:图像的空间分辨率是衡量遥感能力的重要指标,也是衡量遥感水平的重要标志,针对圆扫描方式获取的扫描图像特征,分析 获取图像的地而覆盖情况,阐述改善扫描图像分辨率的方法.通过实际图像数据进行对比试验,表明圆扫描图像的分辨率是可以 提高的. 关键词:圆扫描;图像分辨率;纠正;灰度内插 一 ,引言 图像分辨率是对图像细节分辨能力的一种度 量,表示图像信息的详细程度,而图像的空间分辨率 (spatialresolution)是指图像目标的空间细节在图像 中可以分辨的最小尺寸.影响图像空间分辨率的因 素有图像目标的对比度,形状,数目,成像系统的镜 头,瞬时视场,辐射波长,成像孔径等2.图像的空 间分辨率是图像质量的一个重要指标,也是图像应 用中的一个参数,尤其是遥感图像的获取和应用. 遥感图像的获取方式主要分为扫描方式,推扫方式 和面阵方式.扫描方式获取的遥感图像,由于其在 一 条扫描线上两个点的最小可分辨距离和两条扫描 线之间相应地物的距离一般是不同的,因而它的空 间分辨率在横纵两个方向一般也是不相等的.扫描 获取的遥感图像空间分辨率是一定的,而图像空间 分辨率的改善可以提高图像的识别能力和识别精 度.为此,我们针对机载圆扫描3维成像仪的图像 空间分辨率的改善进行了一点尝试.常用的空间分 辨率改善方法有代数插值方法,空间域迭代方法,频 域解混叠方法和像元分解方法等.它们一般是针对 多幅图像进行改善,而我们的方法是从扫描图像获 取的环节出发. 机载3维成像仪是集成了GPS接收机,姿态测 量装置,扫描激光测距仪和扫描成像仪的新型航空 遥感系统,它能同步获取相互匹配的3维遥感数据 (地面点的3维位置和遥感光谱数据).由于激光扫 描测距仪的重复频率有限,为了能得到高密度的激 光采样点,必须采用合适的扫描方式.而采用圆扫 描方式可以得到比较密集的地面激光采样点,平均 3,4m就有1个激光点,比较适合城市地区应用, 因此同步采集的图像也是采用圆扫描方式获取的. g强{; .::'l':暑14?1+. 图1圆扫描图像的地面轨迹 由于采用圆扫描方式来进行图像数据的获取, 因此在扫描仪时采用了编码器控制像元的获 取,扫描仪的瞬时视场为3mrad,在前进方向的图像 扫描轨迹如图1所示,它近似为半个椭圆.扫描线 和扫描镜中心的矢量关系如图2所示. 收稿日期:2005.10.09 作者简介:李锦萍(1952.),女,北京人,副教授,t耍从事数字图像处理及应用,应用电 子技术的研究. 2006年第2期测绘通报47 像处理工程需要,因而被普遍采用.基本原理是利 用地理坐标格网点四周的4个像元的灰度值求出该 地理坐标格网点的像元灰度.基本式为 P:(】一?)(1一Ay)P+j+(1一?)?yPi+l,+ (1一?)?_yPl,1+AxAyP+l,,+I 这里为周围4个像元的灰度值.利用周围4个 像元的灰度值插出地理坐标格网点的灰度P. 图4为圆扫描获取的原始图像,图5是根据小 波变换按1m分辨率纠正生成的图像. 图4原始的圆扫描图像(5O%显示) 图5纠得到1m分辨率的图像 四,结论 通过对圆扫描获取图像的特征,分析了圆扫描 的几何特性,利用重叠超过50%的像元覆盖并结合 小波方法的多分辨率进行了纠正图像的分辨率改 善,应用实际图像进行了对比试验.通过试验证明 了采用圆扫描图像扫描过程中产生的采样重叠进行 图像分辨率改善的方法是可行的,这对于图像的应 用具有很好的参考价值. 参考文献: [1]郝鹏威.数字图像空间分辨率改善的方法研究[D]. 北京:中国科学院遥感应用研究所,1997. [2jCAMPBELLBJ.Introduetio~toRemoteSensinglM]. [S.1_]:GuilfordPress,1987. [3]尤红建,刘少创,刘彤,等.利用3维成像仪快速生成 遥感地学编码图像,测绘,2000,29(4):324—328. [4]丁兴号.基于小波分析的视觉检测技术研究[D],合 肥:合肥工业大学,2004. ?_-?.+-._+…?-?--_-+.++-+…+-?--+-+-?+' (上接第38页) 参考文献: [1]李全信,陈华远.高速公路占地边桩的测设方法与实 践[J].勘察科学技术,1995,(4). [2]覃志尚.拾取法放样道路工程[J].测绘通报,2002, (7). [3]许曦,刘庆元,余加勇.确定缓和曲线任意加桩的直 接算法[J].勘察科学技术,2003,(2). [4]李青岳.工程测量学[M].北京:测绘出版社,1984. [5]蒋启平.立交匝道的施工坐标放样[J].测绘通报, 2002,(1). [6]李全信.线路中边桩坐标计算的通用Gauss-Legendre 公式[J].工程勘察,2002,(3). [7]曹智翔,周祖渊.一种直接放样道路边线的方法[J]. 四川测绘,1997,(4). [8]李全信.确定地面点与线路中线相对关系的统一数学 模型[J].测绘通报,2002,(8). [9]李全信.复合Simpson公式在线路中边桩坐标计算中 的应用[J].测绘工程,2001,(3). [1O]李全信.高速公路和桥梁缓和曲线段的性质及放样 方法[J].勘察科学技术,2000,(1). fl1]李全信.缓和盐线平行线的参数方程及应用[J].铁 路航测,2003,(4). [12]宋谦.公路中线的检测方法[J].测绘通报,2003, (9).