[发明专利]敏捷卫星在轨图像质量调整方法及通用装置

权利要求书

1.一种敏捷卫星在轨图像质量调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据地面标定的焦深位置确定调焦区间；

在所述调焦区间内以第一步长对敏捷卫星载荷前端光学系统进行至少三次调焦，并在每次调焦后获取具有重叠区域的图像，得到图像序列；

利用评价函数对所述图像序列进行像质评价，确定最优成像焦面位置区间；

判断所述最优成像焦面位置区间是否大于预设调焦精度阈值，若是，则调整所述第一步长至第二步长，且所述第二步长小于所述第一步长，并在所述调焦区间内以所述第二步长对所述敏捷卫星载荷前端光学系统进行至少三次调焦，直至所述最优成像焦面位置区间小于或者等于所述预设调焦精度阈值；

确定所述最优成像焦面位置区间内所述评价函数的最大值所对应的焦面为最优焦面位置，并将所述敏捷卫星载荷前端光学系统的像面调整至所述最优焦面位置；

获取所述敏捷卫星载荷前端光学系统连续拍摄的至少两幅具有重叠区域的调焦后图像，得到调焦后图像序列；

利用图像配准法计算所述调焦后图像序列的第一失配信息，所述第一失配信息包括第一垂轨向失配量和第一延轨向失配量；

计算敏捷卫星轨道运动造成的第二失配信息，所述第二失配信息包括第二垂轨向失配量和第二延轨向失配量；

根据所述第一失配信息和所述第二失配信息计算所述敏捷卫星的实际失配信息，并根据所述实际失配信息计算偏流角；所述实际失配信息包括实际垂轨向失配量和实际延轨向失配量，且所述实际垂轨向失配量等于所述第一垂轨向失配量与所述第二垂轨向失配量之差，所述实际延轨向失配量等于所述第一延轨向失配量与所述第二延轨向失配量之差，所述偏流角的正切函数值等于所述实际垂轨向失配量与所述实际延轨向失配量之比；

判断所述偏流角是否大于或者等于预设偏流角调整阈值，若是，则根据所述偏流角调整所述敏捷卫星载荷前端光学系统的像面。

2.根据权利要求1所述的敏捷卫星在轨图像质量调整方法，其特征在于，在所述根据所述偏流角调整所述敏捷卫星载荷前端光学系统的像面步骤之后，还包括以下步骤：

判断是否接收到停止成像指令，若是，则停止获取所述敏捷卫星载荷前端光学系统连续拍摄的调焦后图像；若否，则重新获取所述敏捷卫星载荷前端光学系统连续拍摄的至少两幅具有重叠区域的调焦后图像，得到调焦后图像序列。

3.根据权利要求1或2所述的敏捷卫星在轨图像质量调整方法，其特征在于，

所述第二步长为所述第一步长的一半。

4.根据权利要求1或2所述的敏捷卫星在轨图像质量调整方法，其特征在于，

所述评价函数为梯度能量函数、拉普拉斯函数、灰度差分绝对值之和函数中的任意一种。

5.根据权利要求1或2所述的敏捷卫星在轨图像质量调整方法，其特征在于，

所述图像配准法为互相关法、投影匹配法、相位相关法、SUSAN算子法和SIFT算子法中的任意一种。

6.一种基于如权利要求1至5任意一项所述的敏捷卫星在轨图像质量调整方法的敏捷卫星在轨图像质量调整通用装置，其特征在于，包括图像采集模块、成像解算模块、调焦组件和调偏流组件，所述图像采集模块与敏捷卫星载荷前端光学系统连接，所述成像解算模块分别与所述图像采集模块、所述调焦组件和所述调偏流组件连接，所述调焦组件和所述调偏流组件分别与所述图像采集模块连接；

所述图像采集模块用于从所述敏捷卫星载荷前端光学系统获取图像，并将获取到的所述图像序列和所述调焦后图像序列发送至所述成像解算模块；

所述成像解算模块用于确定所述最优焦面位置和计算所述偏流角；

所述调焦组件用于根据地面标定的焦深位置确定调焦区间，并在所述调焦区间内对所述敏捷卫星载荷前端光学系统进行调焦，以及将所述敏捷卫星载荷前端光学系统的像面调整至所述最优焦面位置；

所述调偏流组件用于根据所述偏流角调整所述敏捷卫星载荷前端光学系统的像面。