深空探测多视光学影像超分辨率重建方法研究

基本信息
批准号:11803056
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:28.00
负责人:陈王丽
学科分类:
依托单位:中国科学院国家天文台
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:严韦,王文睿,曾兴国,张晓霞
关键词:
多视影像降晰核估计非参数运动估计深空探测超分辨率重建
结项摘要

In order to deeply dig up the information of deep space exploration images, super-resolution technology is applied to multi-view images which contain subpixel information to improve the quality of the deep space exploration data. This permits the images to play a greater role in subsequent scientific researches and engineering applications, and also can provide reference in quality improvement of deep space exploration images in the future. However, the deformation of multi-view images greatly reflects the surface fluctuation of the target celestial body, so it can’t be modeled by common global and block translation or affine transformation. And one of the degradation factors of deep space exploration image is the error of IMC (Image Motion Compensation), which leading to the limitation of Gaussian blur kernel. In addition, deep space exploration images are mostly textureless and monotonous. This makes high accuracy motion estimation and kernel estimation of super-resolution more difficult. For this reason, the major research contents of this research are motion estimation and kernel estimation in super-resolution. And this is different from most super-resolution researches that focus on reconstruction algorithms. In this research, flexible non-parametric motion estimation is employed to align multi-view images with high sub-pixel accuracy. And based on the characteristics of deep space exploration images, a fuzzy boundary detection based arbitrary blur kernel estimation method is studied. By employing advanced reconstruction method, the reconstructed high resolution image, motion field and blur kernel are updated alternately, and finally an image with higher resolution is generated. The high resolution image is evaluated with objective indices, and also used for target identification and extraction.

为提高现有深空探测光学影像质量,深入发掘影像信息,使其在后续科学研究和工程应用中发挥更大作用,并为未来深空探测影像质量改善提供参考,课题以多视影像为数据研究深空探测影像超分辨率重建方法。由于深空探测多视角观测影像之间的形变主要受探测目标体表面地形起伏影响,以及影像降晰主要受像移补偿误差影响,难以用目前常用的全局和局部参数运动模型以及高斯形式的降晰核描述,因此课题主要针对超分辨率重建中的运动估计和降晰核估计展开研究。研究思路是:采用不受模型限制、灵活的非参数运动估计方法,实现多视影像的高精度亚像素运动估计;针对深空探测影像纹理匮乏、边缘模糊的特点,研究基于模糊边缘提取的非参数降晰核估计方法;应用超分辨率重建算法的先进研究成果,通过重建影像、运动估计、降晰核估计的交替更新,实现深空探测影像的超分辨率重建。最后评估重建影像质量改善情况及其对目标识别和提取结果的影响。

项目摘要

本基金的主要研究内容为深空探测多视光学影像超分辨率重建方法,即利用多视角立体相机同时获取的同一区域的不同角度影像,或者相对短时间内探测器通过多次覆盖获取的同一区域不完全相同的影像数据之间的互补信息,提高影像的空间分辨率。课题通过对“非参数高精度亚像素运动估计”“非参数降晰核估计”等关键技术的研究,实现了课题的预期目标,通过超分辨率重建,提高了影像的空间分辨率,改善了影像的视觉效果,增强了影像中目标的可识别性。本课题的研究成果使得深空探测光学影像在后续行星地形地貌研究、行星表面过程研究、行星表面特征提取等科学应用,以及着陆点选取、探测规划制订、行驶路线导航等工程应用中可发挥更好的应用效果。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
2

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
3

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
4

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
5

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020

陈王丽的其他基金

相似国自然基金

1

压缩感知框架下多视光学遥感影像超分辨率重建方法

批准号:41171450
批准年份:2011
负责人:孙涛
学科分类:D0113
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

基于稀疏表达的深空探测车多源影像变分辨率制图研究

批准号:41771488
批准年份:2017
负责人:彭嫚
学科分类:D0115
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
3

面向喀斯特区的光学遥感影像超分辨率重建研究

批准号:41661081
批准年份:2016
负责人:钟九生
学科分类:D0113
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
4

遥感影像自适应超分辨率重建方法研究

批准号:41071269
批准年份:2010
负责人:李平湘
学科分类:D0113
资助金额:35.00
项目类别:面上项目