第24卷第2期2016年2月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.24No.2Feb.2016

文章编号1004-924X(2016)02-0430-08

基于月球观测的FY-2G中波红外

波段在轨调制传递函数评价与图像复原

陈博洋*

(国家卫星气象中心，北京100081)

摘要：针对风云二号(FY-2)中波红外波段地球目标图像空间分辨率低的问题，提出了从月球图像中提取刃边目标进行调制函数(MTF)计算，根据图像质量评价参数进行图像复原提高图像空间分辨率的方法。首先根据FY-2定位模型设计了月球可视位置算法，搜索到月球图像；通过一阶微分、极值匹配等处理，基于傅里叶变换得到FY-2G中波红外波段在轨MTF评价曲线。然后，根据MTF计算结果，采用维纳滤波器对中波红外波段图像进行复原；以像素平均梯度、功率谱分量和以及图像信息熵作为评价参数，通过3种评价参数的变化确定合理的滤波参数。最后，得到经过MTF复原的高分辨率图像。实验结果显示，应用提出的方法，不仅MTF计算正确，图像复原有效，空间分辨率得到提高，还保证了图像复原前后能量的一致性。

关键词：风云二号卫星；中波红外；月球观测；调制传递函数评价；图像复原

中图分类号：TP751.1;P414.4文献标识码：Adoi:10.3788/OPE0430

EvaluationofMTFforFY-2Gmiddleinfrared

bandbasedonmoonobservationandimagerestoration

CHENBo-yang*

(NationalSatelliteMeteorologicalCenter,Beijing100081,China)

*Correspondingauthor,E-mail:chenby@cma.gov.cn

Abstract:ForimprovingthespatialresolutionofFY-2Gmiddleinfraredband,thispaperproposesamethodtoextracttheedgefromamoonimageandtocalculatetheModulationTransferFunction(MTF).Itimplementsimagerestorationbasedontheimagequalityevaluationparametersandim-provestheimagespaceresolution.Firstly,amoonvisualpositionalgorithmwasdesignedbasedontheimagenavigationofFY-2tosearchthemoonimageintheFY-2Gfulldiskimage.Byusingone-or-derdifferentialandextremevaluematching,theMTFevaluationvalueofFY-2GmiddleinfraredbandwascalculateoutbyFouriertransform.UsingthecalculatedMTF,thefulldiskimagewasrestoredbyaWienerfilter.Byusingthepixelaveragegradient,powerspectralcomponentsandimageinfor-mationentropyasevaluationfunctions,thereasonablefilterparametersweredetermined.Finally,thehighresolutionimageafterMTFrestorationwasobtained.TheexperimentsindicatethattheMTFcalculationiscorrect,imagerestorationis