TDICCD相机在轨成像参数自主调整方法.docx

TDICCD相机在轨成像参数自主调整方法
TDICCD相机在轨成像参数自主调整方法
摘要：TDICCD相机是航天遥感中的一种高灵敏度、高分辨率成像设备，其应用价值广泛，如地面调查、资源勘查、环境监测和气象预报等方面，目前正常情况下，TDICCD相机的成像参数需要通过地面斜距校正来进行调整。该方法存在不确定性和误差，为了提高成像参数的准确性，本文提出了一种基于高动态自适应阈值的TDICCD相机在轨成像参数自主调整方法。该方法采用快速最小二乘法估算模型参数，以提高图像质量、消除噪声等。实验结果表明，该方法能够有效地自主调整TDICCD相机成像参数，提高成像质量。
关键词：TDICCD相机，成像参数自主调整，高动态自适应阈值，快速最小二乘法
一、介绍
随着航天技术不断发展，TDICCD相机已经成为航天遥感中广泛使用的高灵敏度、高分辨率成像设备。在许多领域如地面调查、资源勘查、环境监测和气象预报等方面具有广泛的应用。TDICCD相机的成像参数包括增益、曝光时间、黑电平、白电平等因素，对成像质量影响显著。目前的成像参数调整方法是通过地面斜距校正来实现。然而，这种方法存在不确定性和误差，对成像质量造成不利影响。为了提高成像参数的准确性，本文提出了一种基于高动态自适应阈值的TDICCD相机在轨成像参数自主调整方法。
二、相关工作
一般来说，TDICCD相机的成像参数调整方法是基于地面斜距校正的。然而，该方法依赖于地面控制站，不仅需要紧密的地面通信控制，而且存在定位误差和大气衰减等因素的影响，导致成像参数的不确定性和误差。为了解决这些问题，研究者们提出了多种成像参数自主调整方法。
如，2015年张旭等人提出了一种基于逆向积分的TDICCD相机在轨成像参数自主调整方法。该方法采用逆向积分模型对传感器光电信息进行建模，利用最小二乘法对光电信息建模误差进行修正，并通过分析光照变化对曝光时间进行自适应调整。该方法能够有效地自主调整TDICCD相机成像参数，提高成像质量。
另外，2017年董峰等人提出了一种基于粒子滤波的TDICCD相机在轨成像参数自主调整方法。该方法采用粒子滤波对TDICCD相机成像参数进行估计，具有较高的鲁棒性，并能够适应不同的光照条件。
这些方法都能较好地完成TDICCD相机在轨成像参数自主调整，但是由于逆向积分模型较为复杂，粒子滤波算法较为复杂等等因素，在实际应用环境中存在着实现困难，计算量大等问题。为了提高自主调整的效率和准确性，本文提出了一种基于高动态自适应阈值的TDICCD相机在轨成像参数自主调整方法。
三、基于高动态自适应阈值的TDICCD相机在轨成像参数自主调整方法
（1）方法设计
本文方法通过快速最小二乘法估算模型参数，以提高图像质量、消除噪声等。同时采用高动态自适应阈值技术，对图像进行分割和处理，减小光照条件变化情况下的误差和干扰。具体步骤如下：
步骤1：采集TDICCD相机的原始图像，并进行预处理，如去除噪声。
步骤2：对预处理后的图像进行分割和处理，通过高动态自适应阈值技术，减小光照条件变化情况下的误差和干扰。
步骤3：按照先前设定的模型参数范围，采用快速最小二乘法估算模型参数，并根据模型参数进行成像参数调整。
步骤4：将成像参数调整后的图像与采集的原始图像进行比较，以评估成像参数调整的效果。
（2）方法优点
采用快速最小二乘法估算模型参数，以提高图像质量、消除噪声等。
采用高动态自适应阈值技术，对图像进行分割和处理，减小光照条件变化情况下的误差和干扰。
该方法实现简单、计算量小，并能够有效地自主调整TDICCD相机成像参数，提高成像质量。
四、实验结果和分析
本文采用了模拟实验和实际场景测试来验证该方法的有效性。
实验1：对模拟图像进行成像参数自主调整
实验2：对实际场景中采集的图像进行成像参数自主调整
实验结果表明，基于高动态自适应阈值的TDICCD相机在轨成像参数自主调整方法，能够有效地自主调整TDICCD相机成像参数，提高成像质量。
五、结论
本文提出了一种基于高动态自适应阈值的TDICCD相机在轨成像参数自主调整方法。该方法采用快速最小二乘法估算模型参数，以提高图像质量、消除噪声等。同时采用高动态自适应阈值技术，对图像进行分割和处理，减小光照条件变化情况下的误差和干扰。实验证明，该方法能够有效地自主调整TDICCD相机成像参数，提高成像质量。
六、参考文献
[1]ZhangX,WuG,CaiC,etal.In-orbitselfcalibrationmethodforTDICCDcamera[J].OpticsExpress,2015,23(19):A1130-A1143.
[2]DongF,ChenZ,WuZ,etal.TDICCDcameraself-calibrationbasedonparti