王琪瑶 1,1,3,3胡琸悦 1,*李潇雁 1,1,2,2陈凡胜 1,1,2,2
1 中国科学院上海技术物理研究所中国科学院智能红外感知重点实验室，上海 200083
2 国防科技大学杭州高等研究院，浙江 杭州 310024
3 中国科学院大学，北京 100049
针对遥感图像的运动模糊问题，提出一种基于局部最大和最小强度先验的遥感图像盲去模糊方法。该方法利用遥感图像局部像素强度的稀疏性作为先验条件，使用简单的迭代阈值收缩方法求解潜像和模糊核，再由非盲反卷积算法得到去模糊图像。实验结果表明，所提方法能提高计算效率，对于可见、红外遥感图像，均能有效恢复图像的纹理细节，抑制伪影，提升了复原图像的主观效果与客观评价指标。
遥感图像 运动模糊 图像去模糊 盲复原 激光与光电子学进展
2023, 60(4): 0428003
1 中国科学院智能红外感知重点实验室 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
2 国科大杭州高等研究院，浙江 杭州 310024
3 中国科学院大学，北京 100049
合成孔径雷达（SAR）具有不受云层干扰、可全天时、全天候对地观测的特点，基于SAR图像的舰船检测已广泛用于海洋搜救、港口侦察、领海防御等民用或军用领域。然而，与大型舰船相比，像素点少、对比度低的小型舰船存在漏检率高的问题，并且速度和精度之间的平衡成为舰船检测算法天基应用的难点。针对以上问题，本文提出了一种基于YOLOv5s模型改进的舰船检测轻量化模型（ImShips）。首先，针对船体大小差异导致的漏检问题，采取在网络底部使用感受野较小的标准卷积，提升了模型对小规模舰船空间信息的获取能力。同时，在网络顶部设计了放大感受野的扩张卷积，保留了更多的语义特征，有利于大目标的特征提取。接着，提出将轻量级的通道注意力机制应用于YOLOv5的骨干网络和特征融合网络，通过对提取到的特征按重要性分配权重，实现纹理信息的筛选。最后，在下采样时采取深度可分离卷积代替标准卷积，减少了模型参数的数量，进一步提高了模型的推理速度。实验结果表明，在SAR舰船检测SSDD和ISSID数据集中，改进后的ImShips模型在保证精度的同时，所需的浮点计算数比YOLOv5s模型减少了45.61%，检测速度提高了8.31%。ImShips模型网络规模小、检测速度快，在实时天基舰船检测中具有较大的应用潜力。
舰船检测 YOLO回归模型 通道注意力机制 轻量化 ship detection YOLO regression model channel attention lightweight
1 国科大杭州高等研究院，浙江 杭州 310024
2 中国科学院智能红外感知重点实验室，上海 200083
3 中国科学院上海技术物理研究所 红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
4 中国科学院大学，北京 100049
针对卫星发射前在轨数据缺乏导致的无法进行成像质量评估、链路分析及几何处理算法验证等问题，提出了一种基于光线追迹的长线列摆扫式热像仪在轨几何成像仿真方法。首先根据光学系统结构及成像特点，构建了长线列摆扫式热像仪严格几何定位模型；然后，基于姿轨仿真数据、DOM和DEM辅助数据，通过光线追迹及重投影算法实现了像元视矢量的空间投影及成像仿真；最后，提出了基于“广义”修正矩阵的几何检校方法，通过修正定位模型提高了仿真影像定位精度。实验结果表明，该方法可实现长线列摆扫式热像仪任意轨道位置的几何成像仿真，检校后仿真影像定位精度优于2个像元。该研究为空间光学载荷在轨几何成像仿真提供了新思路，对成像链路误差源分析、几何定位及检校方法研究具有重要意义。
成像仿真 几何检校 长线列摆扫 热像仪 光线追迹 imaging simulation geometric calibration long-linear-array and whisk broom（LLAWB） thermal infrared imager（TIRI） ray-tracing
1 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
2 国科大杭州高等研究院, 浙江 杭州 310024
3 中国科学院大学, 北京 100049
热红外成像技术在对地观测及空天敏感目标探测等领域有着广阔的应用,常用的线阵探测器成像方式有短线列摆扫、长线列推扫两种,其幅宽与分辨率的比值通常小于3000。我国“地球大数据科学工程”专项提出基于遥感数据对人类活动痕迹及近海生态进行精细刻画的需求,并通过以热红外、微光为主的方式实现对城市热岛、人类经济活动及极地环境变化的短时相定量观测,其对热红外载荷空间分辨率和时间分辨率提出了更高的要求。针对以上需求,提出一种三谱段多模块拼接的长线列摆扫式热红外探测方式,在505 km轨道高度处实现了300 km幅宽、30 m分辨率(星下点)的宽幅高分辨对地成像。该载荷采用全光路低温光学系统以降低仪器自身热辐射,并在后透镜组与杜瓦中间、杜瓦内部均设置挡光环,进而提高系统视场外的消光能力,该研究可为全球精细遥感及高精度定量化应用提供技术参考。
热成像 热红外 长线列 摆扫 宽幅高分辨 中国激光
2021, 48(12): 1210002
1 中国科学院上海技术物理研究所智能红外感知重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 上海航天技术研究院, 上海 201109
针对前照式CMOS可见光探测器填充因子小于1而引起的点目标在像面成像时输出能量随位置波动的问题,搭建了像元内响应测试系统。根据像元内部设计结构建立了在亚像素尺度上表征响应分布的像元内响应模型。使用两个不同半径的小孔对可见光探测器中的4个像元进行了测试。移动小孔的位置,记录小孔成像在像面不同位置时像元输出的响应值,使用拟合方法对像元内响应函数及点目标能量的高斯函数的半峰全宽进行了解算。实验结果表明,通过求解探测器的像元内响应函数,可对像元内灵敏度的空间分布特征进行描述。该测试与解算方法可为同类型探测器响应的微观表征提供有益参考。
探测器 像元内响应 点目标探测 天文观测
