[发明专利]基于数字域TDI算法的CMOS相机图像调偏流方法

摘要

基于数字域TDI算法的CMOS相机图像调偏流方法，涉及TDI推摆扫相机的像移补偿技术领域。解决现有像移补偿机制采用机械式调偏流的方法存在的问题，具体步骤为：输入像移速度矢量和偏流角；计算偏流角反映在图像的像素个数；设计一种像素配准模型，对待累加像素位置定位和像素灰度值二次计算；应用数字域TDI算法，得到时间延迟积分图像；在每个行周期输出1行经过M级积分的数字图像，其它未输出像素转入“前帧累加后图像”并与再输入图像进行进一步累加。本发明避免了复杂的机械调偏流机构以及对高精度和高实时性调偏流控制机构的依赖，利用数字域操作灵活的优势，该方法简便易行，实时性好，稳定性好。

主权项

1.基于数字域TDI算法的CMOS相机图像调偏流方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：步骤一、输入像移速度矢V_P和偏流角β；并根据当前输入的像移速度矢V_P和偏流角β计算纵向和横向像移对应的像素数；用公式一和公式二表示为：公式一、n1=VP.cosβa]]>公式二、n2=VP.sinβa]]>式中，a为像元尺寸；步骤二、采用公式三和公式四计算由偏流角β引起的纵向和横向像移在第i个行周期图像的像素偏差数；公式三、Δn1(i)=∫0iTlineVP.cosβdta]]>公式四、Δn2(i)=∫0iTlineVP.sinβdta]]>式中，T_line为行周期；步骤三、设计图像像素配准模型，获得当前帧待累加像素矩阵；具体过程为：定位待累加像素的坐标点位置；用公式五和公式六表示纵向像移像素偏差数的非整数部分和整数部分；采用公式七和公式八表示横向像移像素偏差数的非整数部分和整数部分；式中，rem()表示取余；int()表示向下取整，所述int()取值为不大于括号内数据的最大整数；公式五、α₁(i)=rem(△n₁(i))公式六、△β₁(i)=int(△n₁(i))-int(△n₁(i-1))公式七、α₂(i)=rem(△n₂(i))公式八、△β₂(i)=int(△n₂(i))-int(△n₂(i-1))判断像移像素偏差数是否为非整数，如果是，则执行步骤四，如果否，则将当前输入的像素矩阵作为当前帧待累加像素矩阵并执行步骤五；步骤四、对像移像素偏差数为非整数部分的图像进行插值，获得插值矩阵，即当前待累加像素矩阵；插值公式用公式九表示为：公式九、式中，P_i表示第i帧像素矩阵，P_i(m,n)表示第m行第n列像素；n_lines表示第i帧像素矩阵的行向像素数；n_pixels表示第i帧像素矩阵的列向像素数；步骤五、将当前帧待累加像素矩阵与前一帧累加后的像素矩阵采用数字域TDI算法，最终得到匹配景物的时间延迟积分清晰图像；所述采用数字域TDI算法的公式为：