[发明专利]一种高分辨率光学遥感卫星相机最佳焦面确定方法

权利要求书

1.一种高分辨率光学遥感卫星相机最佳焦面确定方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在光学遥感卫星相机处于最佳焦面时，从某区域地面站接收的图像中选择纹理清晰的经过正射校正的正视图像作为参考图像；

(2)在光学遥感卫星相机在轨运行期间过程中，从该区域地面站接收的图像中选择与参考图像同样位置的图像作为待检测图像，所述待检测图像是经过正射校正的正视图像或侧摆角度小于5度的图像，且能够与参考图像几何配准；

(3)判断待检测图像和参考图像亮度是否一致，如果一致，进入步骤(4)；如果不一致，依据参考图像对待检测图像进行亮度归一化处理，使待检测图像平均亮度与参考图像一致，进入步骤(4)；

(4)计算参考图像的分块标准差及梯度；

(5)计算待检测图像的分块标准差及梯度；

(6)确定待检测图像和参考图像的分块标准差比值σ_scale，以及梯度比值g_scale，利用公式计算图像指标比例因子r；

(7)当r大于0.9，即认为光学遥感卫星相机处于最佳焦面；当0.75≤r≤0.9时，返回步骤(2)继续选择待检测图像进行确定；当r小于0.75时，光学遥感卫星相机处于离焦状态，启动调焦工作，进入步骤(8)；

(8)在调焦经历的每个焦面下，从该区域地面站接收的图像中选择与参考图像同样位置的图像作为待检测图像，执行步骤(4)—(6)，计算每个焦面下待检测图像和参考图像的图像指标比例因子，直到图像指标比例因子大于0.9时，认为该图像指标比例因子对应的焦面为最佳焦面。

2.根据权利要求1所述的一种高分辨率光学遥感卫星相机最佳焦面确定方法，其特征在于：所述步骤(3)中依据参考图像对待检测图像进行亮度归一化处理的方法为：

(2.1)计算参考图像的亮度均值

f(i,j)为参考图像坐标(i,j)处的图像亮度，M*N为参考图像整幅图像尺寸；

(2.2)计算待检测图像的亮度均值

g(i,j)为待检测图像坐标(i,j)处的图像亮度；

(2.3)利用参考图像的亮度均值和待检测图像的亮度均值对待检测图像中的每个点进行亮度归一化：

g'(i,j)为待检测图像坐标(i,j)处归一化后的图像亮度。

3.根据权利要求1所述的一种高分辨率光学遥感卫星相机最佳焦面确定方法，其特征在于：所述步骤(4)或步骤(5)中计算分块标准差的方法为：

(3.1)利用以下公式计算分块后第p块图像的亮度均值μ_p

m*n为分块后每一子块的尺寸，f_p(i,j)为第p块图像中坐标(i,j)处的图像亮度；

(3.2)利用以下公式计算第p块图像的标准差σ_p

(3.3)计算整幅图像各子块标准差的均值即为整幅图像的分块标准差

k为子块总数，即k＝[M/m]*[N/n]，其中，[M/m]为M/m的整数部分，[N/n]为N/n的整数部分，M*N为整幅图像尺寸。

4.根据权利要求1所述的一种高分辨率光学遥感卫星相机最佳焦面确定方法，其特征在于：所述步骤(4)或步骤(5)中利用如下公式计算图像梯度g：

其中，f(i,j)为坐标(i,j)处的图像亮度，f(i,j-1)为坐标(i,j-1)处的图像亮度，f(i-1,j)为坐标(i-1,j)处的图像亮度。