随机编码感知的高分辨遥感光谱计算成像

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1、航天返回与遥感第32卷第5期60SPACECRAFTREC0VERY＆REMOTESENSING2011年10月随机编码感知的高分辨遥感光谱计算成像石光明刘丹华高大化(西安电子科技大学电子工程学院，西安710071)摘要，传统遥感光谱成像系统的空间分辨率和光谱分辨率是衡量成像品质的重要指标．而它们受制于探测传感器的点阵密度，提高遥感光谱成像传感器的性能代价非常巨大。另一方面．在入射光能量一定的条件下，由于高分辨光谱的窄波段成像与低窄带辐射能量接收之间的矛盾，传统遥感光谱成像方法的空间分辨率和光谱分辨率往往难

2、以兼得。如何利用普通探测器获得高分辨率图像是众多学者们面临的挑战。针对此问题，文章以压缩感知为理论依据，提出一种基于编码感知一特征解耦的光谱计算成像新方法。该方法无需提高传感器阵列密度，只需控制电子快门曝光和数据处理，就可以做到在保持较高光谱分辨率的情况下．大幅提升空间分辨率。关键词高分辨遥感光谱成像计算成像编码感知中图分类号：V447文献标识码：A文章编号：1009—8518(2011)05—0060—07High—res0luti0nComputationalSpectralImagingofRemot

3、eSensingBasedonCodedSensingShiGuangmingLiuDanhuaGaoDahua(SchoolofElectronicEngineering，XidianUniversity，Xi’an710071，China)AbstractSpatialresolutionandspectralresolutionoftheremotesensingarethekeyperformanceindexesoftheremotespectralimages，whicharerestricte

4、dtothedensityofthespectraldetector．However，thecostofmanufacturinghigh—densitydetectorishuge．Ontheotherhand，whentheenergyoftheincidentlightisfixed，highspatialresolutionandhighspectralresolutionoftraditionalmethodsusuallycannotbeacquiredsimuhane-ously，duetot

5、hecontradictionbetweenna~owbandimagingandlowenergyreceivedfromthena~owspectralbands．Howtosimultaneouslyenhancethespatialresolutionoftheimagesfromtheavailabledetectorsisfacingchallenges．Aimingatthisproblem，thispaper，intheprincipleofcompressivesensing，presen

6、tsanewmethodofcalculatingspectralimagingbasedoncodedsensingandcharacteristicsdecoupling．Theproposedmethodcangreatlyenhancethespatialresolutionandkeephighspectralresolutionsimultaneouslywithoutincreasingdensityoforiginalimagingdetector．KeywordsHigh——resolut

7、ionremotesensingSpectralimagingComputationalimagingCodedsensing1引言遥感光谱成像技术是一种集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一收稿日期：2011-04—24基金项目：国家自然科学基金(No．61003148、No．60902031、No．61070138、No．6103304)、中央高校基本科研业务费专项资金(NoJY10000902028)资助。第5期石光明等：随机编码感知的高分辨遥感光谱计算成像61体的综合

8、性遥感技术。由于它能获得空间维和光谱维的丰富信息，目前已被广泛应用于军事侦察、导弹预警、军事测绘、大气环境监测、资源勘测、海洋监视、气象观测、灾害预防、植被分类、农作物调查、环境监测、地震监测等诸多军用和民用领域f】-31。高品质的遥感光谱成像是获得观测目标重要信息的保障，也是遥感技术成功应用的关键。空间分辨率和光谱分辨率是衡量成像品质的重要指标。随着我国对地观测和对外太空探索的兴趣和能力的增加，对光谱图像的空间