Комплексирование разноспектральных изображений

Исторически спектрозональный метод съемки разрабатывался с целью одновременного получения нескольких изображений в различных спектральных диапазонах для решения задач дешифрирования объектов наблюдаемой сцены. Однако разбиение входной лучистой энергии на несколько спектральных диапазонов приводит к уменьшению энергии в каждом диапазоне, что снижает отношение сигнал/шум и приводит к потере разрешающей способности по отношению к панхроматической съемке. То есть, с одной стороны, спектрозональный способ дает дополнительную информацию о спектральном составе излучения объектов наблюдаемой сцены, с другой стороны, снижает разрешающую способность изображений.
В докладе рассматривается алгоритм повышения четкости спутниковых изображений за счет специальной математической обработки, направленной на объединение информации из различных спектральных диапазонов. Алгоритм основан на усилении отличий разнозональных данных. Исходные разноспектральные изображения отображаются в многозональном пространстве в виде некоторой области, и она преобразуется так, что чем ближе точки располагаются к центральной линии области, тем сильнее они отодвигаются от нее. Благодаря этому и достигается усиление спектрозональных различий. Основной сложностью объединения разноспектральной информации является то, что многие объекты, наблюдаемые в одном спектральном диапазоне, имеют инверсные или частично инверсные яркостные характеристики по отношению к одноименным объектам, наблюдаемым в других диапазонах. Поэтому перед комплексированием выполняется поиск инверсных областей путем попарного анализа низкочастотных компонент комплексируемых изображений.
С использованием реальной информации от космических аппаратов серии «Ресурс-О1» и «Метеор-3М» установлено, что предложенный алгоритм позволяет получить снимки, информативность которых, оцененное по различным альтернативным критериям, примерно на 30-40 % выше по отношению к исходным изображениям.
Настоящие исследования выполнены при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 05-01-08004).