本书是一本比较系统、全面地论述实用卫星遥感超分辨率理论及应用的专著，从遥感应用的角度出发，简单说明了超分辨率的概念，论述了卫星遥感超分辨率研究的技术理论和和应用的国内外现状，重点突出了卫星采样模式的研究，提出了系列化的星-地结合提高分辨率的方法。全书共分八个章节。本书包含的研究成果，是提高卫星空间分辨率理论和技术的一个知识创新和突破，其成果的应用会将地促进我国航天遥感的能力的提高。同时，也可以应用于图像处理以及其它类似的数字化设备中，以提高其图像的空间分辨率。
目录
目录
序
前言
第1章 绪论1
1.1空间分辨率概念1
1.1.1可见光图像分辨率定义现状1
1.1.2可见光图像空间分辨率定义3
1.1.3SAR图像分辨率定义现状3
1.1.4SAR图像的空间分辨率定义5
1.2超分辨率概念6
1.2.1什么是超分辨率技术6
1.2.2超分辨率和图像插值6
1.3实用超分辨率工程应用思路71
1.3.1提高卫星空间分辨率的直接方法7
1.3.2为什么要研究实用超分辨率理论8
第2章 超分辨率成像数字仿真模拟9
2.1原始图像模拟生成9
2.1.1靶标图像模拟生成9
2.1.2楔形空间分辨率测试图模拟生成10
2.1.3热气球图像10
2.1.4黑白遥感图像11
2.2成像模拟原理12
2.2.1CCD相机遥感成像的调制传递函数链12
2.2.2成像模拟过程13
2.2.3卫星成像扫描的几种模式15
2.3成像模拟原理结果18
2.3.1理想状况成像模拟18
2.3.2非理想状况成像模拟20
第3章 单幅图像的超分辨率图像复原24
3.1国内外研究发展现状24
3.2四叉树算法的应用25
3.2.1点四叉树26
3.2.2区域四叉树26
3.3可见光单幅图像超分辨率技术路线27
3.4基于权重分析的混合像元四叉树分解算法27
3.5基于边缘检测的混合像元四叉树分解29
3.5.1基于边缘检测的混合像元标识29
3.5.2混合像元分解模型建立及分析29
3.5.3基于权重分析的边缘混合像元分解33
3.5.4基于边缘检测的混合像元四叉树分解算法38
3.6实验结果40
第4章 多幅图像的超分辨率图像重建45
4.1国内外研究发展现状46
4.1.1国内研究发展现状46
4.1.2国外研究发展现状46
4.2解卷积49
4.2.1解卷积数学模型及原理49
4.2.2解卷积实验结果49
4.3小波变换空间域插值法51
4.3.1小波变换空间域插值法理论基础51
4.3.2小波变换空间域插值法实验结果53
4.4凸集投影变权迭代法55
4.4.1凸集投影变权迭代法理论基础55
4.4.2凸集投影变权迭代法实验结果57
4.5频域解混叠法59
4.5.1频域解混叠算法设计思想59
4.5.2频域解混叠算法数学模型60
4.5.3频域解混叠矩阵的一般形式61
4.5.4频谱解混叠的并行行操作迭代算法61
4.5.5频域解混叠法实验结果63
4.6参照系数学模型法66
4.6.1参照系数学模型法理论66
4.6.2参照系数学模型法实验结果70
4.7通用交叉和插值法80
4.7.1高模式的交叉和插值81
4.7.2超模式的交叉和插值83
4.8Landweber算法86
4.8.1Landweber算法原理87
4.8.2Landweber算法详述88
4.8.3Landweber算法实验结果89
4.9定差图像高分辨率重构法91
4.9.1定差图像高分辨率重构算法详述91
4.9.2定差图像高分辨率重构算法实验结果92
4.10扫描仪模拟实验94
4.11不同超分辨率方法效果比较97
第5章 红外成像的超分辨率工程应用99
5.1国内外研究发展现状99
5.1.1国内研究发展现状99
5.1.2国外研究发展现状99
5.2红外成像的采样模式103
5.2.1常规模式103
5.2.2高模式104
5.2.3超模式105
5.3红外图像重建实验105
5.3.1Landweber迭代法105
5.3.2定差图像高分辨率重构法107
5.3.3小波变换空间域插值法109
5.3.4凸集投影变权迭代法112
5.3.5频域解混叠算法114
5.3.6交叉插值法118
5.3.7各种提高图像空间分辨率数学模型的效果比较119
第6章 可见光图像超分辨率评价122
6.1可见光图像超分辨率方法评价体系122
6.2可见光图像超分辨率主观评价方法122
6.2.1评价设计123
6.2.2主观判读124
6.2.3数据统计分析124
6.3可见光图像超分辨率客观评价方法126
6.3.1可见光图像客观评价方法参数选择126
6.3.2实验步骤130
6.3.3实验结果130
6.3.4可见光图像质量客观评价156
6.4可见光图像主客观综合评价方法161
第7章 SAR图像超分辨率评价163
7.1SAR图像超分辨率方法评价体系163
7.2SAR图像超分辨率主观评价方法163
7.2.1点目标对分辨率评估判读方法164
7.2.2不同分辨率序列图像对比判读方法164
7.3SAR图像超分辨率客观评价方法165
7.3.1SAR图像超分辨率评价参数165
7.3.2基于点目标的SAR图像超分辨率评价168
7.3.3基于面目标的评价指标计算方法174
7.3.4基于线目标的超分辨率评价175
7.4SAR图像超分辨率主客观综合评价方法175
第8章 可见光图像的超分辨率工程应用176
8.1CCD和TDI-CCD176
8.2单线阵CCD超分辨率方法177
8.2.1国内外研究发展现状177
8.2.2采样方法179
8.2.3初步实验结果182
8.3TDI-CCD等效面阵超分辨率方法183
8.3.1技术路线183
8.3.2TDI-CCD等效面阵斜模式184
8.3.3模拟实验数据186
8.3.4超分辨率重建191
参考文献201
序
前言
第1章 绪论1
1.1空间分辨率概念1
1.1.1可见光图像分辨率定义现状1
1.1.2可见光图像空间分辨率定义3
1.1.3SAR图像分辨率定义现状3
1.1.4SAR图像的空间分辨率定义5
1.2超分辨率概念6
1.2.1什么是超分辨率技术6
1.2.2超分辨率和图像插值6
1.3实用超分辨率工程应用思路71
1.3.1提高卫星空间分辨率的直接方法7
1.3.2为什么要研究实用超分辨率理论8
第2章 超分辨率成像数字仿真模拟9
2.1原始图像模拟生成9
2.1.1靶标图像模拟生成9
2.1.2楔形空间分辨率测试图模拟生成10
2.1.3热气球图像10
2.1.4黑白遥感图像11
2.2成像模拟原理12
2.2.1CCD相机遥感成像的调制传递函数链12
2.2.2成像模拟过程13
2.2.3卫星成像扫描的几种模式15
2.3成像模拟原理结果18
2.3.1理想状况成像模拟18
2.3.2非理想状况成像模拟20
第3章 单幅图像的超分辨率图像复原24
3.1国内外研究发展现状24
3.2四叉树算法的应用25
3.2.1点四叉树26
3.2.2区域四叉树26
3.3可见光单幅图像超分辨率技术路线27
3.4基于权重分析的混合像元四叉树分解算法27
3.5基于边缘检测的混合像元四叉树分解29
3.5.1基于边缘检测的混合像元标识29
3.5.2混合像元分解模型建立及分析29
3.5.3基于权重分析的边缘混合像元分解33
3.5.4基于边缘检测的混合像元四叉树分解算法38
3.6实验结果40
第4章 多幅图像的超分辨率图像重建45
4.1国内外研究发展现状46
4.1.1国内研究发展现状46
4.1.2国外研究发展现状46
4.2解卷积49
4.2.1解卷积数学模型及原理49
4.2.2解卷积实验结果49
4.3小波变换空间域插值法51
4.3.1小波变换空间域插值法理论基础51
4.3.2小波变换空间域插值法实验结果53
4.4凸集投影变权迭代法55
4.4.1凸集投影变权迭代法理论基础55
4.4.2凸集投影变权迭代法实验结果57
4.5频域解混叠法59
4.5.1频域解混叠算法设计思想59
4.5.2频域解混叠算法数学模型60
4.5.3频域解混叠矩阵的一般形式61
4.5.4频谱解混叠的并行行操作迭代算法61
4.5.5频域解混叠法实验结果63
4.6参照系数学模型法66
4.6.1参照系数学模型法理论66
4.6.2参照系数学模型法实验结果70
4.7通用交叉和插值法80
4.7.1高模式的交叉和插值81
4.7.2超模式的交叉和插值83
4.8Landweber算法86
4.8.1Landweber算法原理87
4.8.2Landweber算法详述88
4.8.3Landweber算法实验结果89
4.9定差图像高分辨率重构法91
4.9.1定差图像高分辨率重构算法详述91
4.9.2定差图像高分辨率重构算法实验结果92
4.10扫描仪模拟实验94
4.11不同超分辨率方法效果比较97
第5章 红外成像的超分辨率工程应用99
5.1国内外研究发展现状99
5.1.1国内研究发展现状99
5.1.2国外研究发展现状99
5.2红外成像的采样模式103
5.2.1常规模式103
5.2.2高模式104
5.2.3超模式105
5.3红外图像重建实验105
5.3.1Landweber迭代法105
5.3.2定差图像高分辨率重构法107
5.3.3小波变换空间域插值法109
5.3.4凸集投影变权迭代法112
5.3.5频域解混叠算法114
5.3.6交叉插值法118
5.3.7各种提高图像空间分辨率数学模型的效果比较119
第6章 可见光图像超分辨率评价122
6.1可见光图像超分辨率方法评价体系122
6.2可见光图像超分辨率主观评价方法122
6.2.1评价设计123
6.2.2主观判读124
6.2.3数据统计分析124
6.3可见光图像超分辨率客观评价方法126
6.3.1可见光图像客观评价方法参数选择126
6.3.2实验步骤130
6.3.3实验结果130
6.3.4可见光图像质量客观评价156
6.4可见光图像主客观综合评价方法161
第7章 SAR图像超分辨率评价163
7.1SAR图像超分辨率方法评价体系163
7.2SAR图像超分辨率主观评价方法163
7.2.1点目标对分辨率评估判读方法164
7.2.2不同分辨率序列图像对比判读方法164
7.3SAR图像超分辨率客观评价方法165
7.3.1SAR图像超分辨率评价参数165
7.3.2基于点目标的SAR图像超分辨率评价168
7.3.3基于面目标的评价指标计算方法174
7.3.4基于线目标的超分辨率评价175
7.4SAR图像超分辨率主客观综合评价方法175
第8章 可见光图像的超分辨率工程应用176
8.1CCD和TDI-CCD176
8.2单线阵CCD超分辨率方法177
8.2.1国内外研究发展现状177
8.2.2采样方法179
8.2.3初步实验结果182
8.3TDI-CCD等效面阵超分辨率方法183
8.3.1技术路线183
8.3.2TDI-CCD等效面阵斜模式184
8.3.3模拟实验数据186
8.3.4超分辨率重建191
参考文献201
