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1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春,中国,130033
2. 中国科学院 研究生院 北京,100049
收稿日期:2012-02-24,
修回日期:2012-05-12,
网络出版日期:2012-08-15,
纸质出版日期:2012-08-15
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李宪圣, 叶钊, 任建伟, 刘则洵, 万志. 空间相机异常响应图像处理方法[J]. 液晶与显示, 2012,(4): 557-562
LI Xian-sheng, YE Zhao, REN Jian-wei, LIU Ze-xun, WAN Zhi. Processing Method for Abnormal Response of Space Camera Image in Orbit[J]. , 2012,(4): 557-562
空间相机在轨长时间运行
受空间环境影响
相机性能下降
在轨图像中出现黑色条纹
严重影响了成像质量。局部CCD像元响应下降
高能粒子冲击
宇宙尘埃
空间相机本身的附着物等都能引发图像黑色条纹的现象。文章通过对发射前实验室辐射定标数据研究
提出一种基于最小二乘法和辐射亮度反演的在轨图像的校正方法
可以有效地去除黑色条纹。在不同辐照度下
采集所有像元的灰度值
用最小二乘法估计所有像元灰度平均值与辐照度的对应关系
计算出每个像元的校正系数
并研究实验室辐射定标数据
推算出现黑色条纹像元的校正因子
通过图像黑色条纹校正函数矩阵对每个像元的实际灰度值进行校正。校正前黑色条纹像元灰度的偏差超过10%
校正后偏差小于5%。从图像上观察
经过该方法校正的图像
能够有效去除黑色条纹
得到清晰的图像
结果令人满意。
It is known that step-down response of CCD’s part pixels
impact of high-energy particles and absorbed cosmic dust in space camera can all induce the black stripes for the camera image. For the camera in orbit for a long time
the image quality is seriously affected. By researching for the pre-launch calibration data
an algorithm based on the least square method and radiance retrieval was proposed to renormalize the image in orbit
which could make the black stripes in the image be effectively eliminated. Firstly
the gray levels of CCD pixels under different irradiation grades were collected
and the relation between the average gray level of all pixels and the corresponding irradiation values was established by the least square method
then the correction index of each pixel was worked out
and thus the correction index of the black stripes’ corresponding pixels could be obtained by analyzing the laboratory radiometric calibration coefficients. Lastly
the real gray levels of the black strips were computed by the correction index matrix. The experiment results show that for the modified images
the black stripes can be removed effectively and the image quality is satisfactory.
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