一种新的星载光学遥感器光轴指向运动滤波方法

发布时间：2024-03-02 02:32

　　针对应用在动中成像的星载光学遥感器光轴指向运动进行准确的运动估计问题,需要在测量出相机光轴的运动信息后对噪声进行滤波,以获得准确的相机光轴指向偏移量。文章对低通滤波、最小均方自适应滤波、卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波等四种常见方法进行了试验分析,明确了低通滤波方法有更好的效果和适应性,但是性能还需要进一步提升。对相机光轴运动的随机性与所受噪声的统计特征不可预知性,提出了一种根据指向偏移与噪声幅频特性差异自确定截止频率的二次双向低通滤波方法,实现了截止频率的在线估计,解决了常见低通滤波的相位失真问题,滤波效果较四种常见方法更好,满足实际工程应用需求。

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【部分图文】：

图1平台指向指令运动曲线和成像过程中与观测到的相机光轴垂直方向运动曲线（b）局部放大（b）

第1期侯帅等:一种新的星载光学遥感器光轴指向运动滤波方法49偏移，即成像过程中相机光轴实际运动曲线，观测方程为在此基础上加上随机噪声，即观测到的相机光轴运动曲线；对比滤波前后的相机光轴运动曲线如图2所示。计算并记录噪声均方根（RMS）值降低的百分比如表1所示。（a）整体曲线（a）....

图2不同方法相机光轴运动滤波结果曲线对比Fig.2Thecomparisoncurvesofcameraaxismotionfilteringresultsindifferentmethods

第1期侯帅等:一种新的星载光学遥感器光轴指向运动滤波方法49偏移，即成像过程中相机光轴实际运动曲线，观测方程为在此基础上加上随机噪声，即观测到的相机光轴运动曲线；对比滤波前后的相机光轴运动曲线如图2所示。计算并记录噪声均方根（RMS）值降低的百分比如表1所示。（a）整体曲线（a）....

图3混合信息频谱图Fig.3ThespectrogramofmixedinformationFig.

第1期侯帅等:一种新的星载光学遥感器光轴指向运动滤波方法51使用某种方法辨别噪声与有用信息的频率差异，从而确定截止频率。将观测到的相机光轴运动与理想情况下的相机光轴运动进行比较可以得到指向偏移和噪声的混合信息，其频谱如图3所示。图3中可以看到，在低频部分分布的主要为需要保留的指向....

图4均值滤波后的混合信息频谱图ig.4Thespectrogramofmixedinformationaftermeanfiltering

器光轴指向运动滤波方法51使用某种方法辨别噪声与有用信息的频率差异，从而确定截止频率。将观测到的相机光轴运动与理想情况下的相机光轴运动进行比较可以得到指向偏移和噪声的混合信息，其频谱如图3所示。图3中可以看到，在低频部分分布的主要为需要保留的指向偏移信息，幅值相对较大；在高频部分....

本文编号：3916193