FIELD: instrument engineering.SUBSTANCE: invention relates to optical instrument-making. Method of obtaining and processing images distorted by a turbulent atmosphere includes recording a long-exposure image averaged by atmospheric distortions, observed through a turbulent atmosphere, Fourier transform into the spatial spectrum region, spatial spectrum filtering, and restoration of the object sharp image enhanced by filtration during Fourier inverse transformation of the filtered spatial spectrum. At that, long-exposure image of the probed area of the earth's surface is recorded onboard the spacecraft Earth remote sensing (ERS) and is subjected to adaptive spatial filtration, for which the filtering function of the inverse spatial filter is formed in the form of() =, whereis the average wavelength of the illuminated solar radiation [mcm], F is the focal distance of the ERS telescope forming the image [m],=–F is a space-frequency vector in telescope aperture plane[cycle / mm] or [lp/mm],(, H) – adaptively changed during filtration spatial correlation radius of atmospheric fluctuations of light radiation at height H [km] of ERS spacecraft [m], K is the number of iteration of adaptive search of the global maximum of the filtered image Ssharpness function, and iteratively changes the value of the spatial radius of correlation of atmospheric fluctuations of light radiation –(, H), starting from its maximum value, determined by empirical formulawhere L is the height of the turbulent atmosphere layer above the earth's surface [m],is the value of the spatial radius of correlation of atmospheric fluctuations on the boundary of the turbulent layer [m]. Spatial spectrum of the long-exposure image is filtered by the first iteration of the filtering function(), and during the inverse Fourier transform, the first iteration of the adaptively filtered long-exposure image is restored. To organize subsequent steps of the iterative adaptive filtering process, forming an image sharpness function in the formwhere Ωi is the image region, Ωs is the spatial spectrum region,is the spatial spectrum estimate for the adaptively filtered imageevaluation. Maximizing function by decreasingin expression for filtering function() and subsequent repetition of iterative steps of adaptive filtration, completing process of adaptive filtration when Ssharpness reaches global maximum.EFFECT: technical result consists in providing spatial ERS filtration.1 cl, 5 dwg
Изобретение относится к области оптического приборостроения. Способ получения и обработки изображений, искаженных турбулентной атмосферой, включает регистрацию усредненного по атмосферным искажениям длинно-экспозиционного изображения объекта, наблюдаемого через турбулентную атмосферу, преобразование его по Фурье в область пространственного спектра, пространственную фильтрацию спектра, и восстановление улучшенного фильтрацией резкого изображения объекта при обратном Фурье преобразовании отфильтрованного пространственного спектра. При этом регистрируют на борту космического аппарата дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) длинно-экспозиционное изображение зондируемого участка земной поверхности и осуществляют его адаптивную пространственную фильтрацию, для чего формируют фильтрующую функцию инверсного пространственного фильтра в виде() =, где– средняя длина волны солнечного излучения подсвета [мкм], F – фокусное расстояние телескопа ДЗЗ, формирующего изображение [м],=–F – пространственно-частотный вектор в плоскостиапертуры телескопа [цикл/мм] или [пар. лин/мм],(, H) – адаптивно изменяемым в процессе фильтрации пространственный радиус корреляции атмосферных флуктуаций светового излучения на высоте H [км] космического аппарата ДЗЗ [м], К – номер итерации адаптивного поиска глобального максимума функции резкостифильтруемого изображения, и итерационно изменяют в ней величину пространственного радиуса корреляции атмосферных флуктуаций светового излучения –(, H), начиная с его максимального значения, определяемого по эмпирической формуле≈где L – высота турбулентного слоя атмосферы над земной поверхностью [м],– величина пространственного радиуса корреляции атмосферных флуктуаций на границе турбулентного слоя [м]. При этом фильтруют пространственный спектр длинно-экспозиционного изображения первой итерацией фильтрующей функции() и при обратном Фурье преобразовании восстанавливают первую итерацию адаптивно фильтруемого длинно-экспозиционного изображения. Для организации последующих шагов итерационного процесса адаптивной фильтрации, формируют функцию резкости изображения в виде S=dd, где– область изображения,– область пространственного спектра,– оценка пространственного спектра для оценки адаптивно отфильтрованного изображения. Максимизируют функцию путём уменьшения величины параметрав выражении для фильтрующей функции() и последующего повторения итерационных шагов адаптивной фильтрации, завершая процесс адаптивной фильтрации при достижении функцией резкости Sглобального максимума. Технический результат заключается в обеспечении пространственной фильтрации ДЗЗ. 5 ил.
METHOD OF OBTAINING AND PROCESSING IMAGES DISTORTED BY A TURBULENT ATMOSPHERE
Способ получения и обработки изображений, искажённых турбулентной атмосферой
2019-04-25
Patent
Electronic Resource
Russian
Distorted longitudinal design method and distorted longitudinal processing method
European Patent Office | 2024
|Coronal jet turbulent activity to explain distorted emission line
British Library Online Contents | 1998
|Visual perception of vibration-distorted thermal images
British Library Online Contents | 2008
|Spectral analysis of distorted images in restoration problems
British Library Online Contents | 2010
|A Dynamic Variational Multiscale Model in Turbulent Channel Flow with Distorted Grids
British Library Conference Proceedings | 2009
|