[00904159]非规则图像处理方法及图像并行实时处理系统

高质量图像在国民经济建设和国家安全中有十分重要的作用和迫切的需求。由于遥感成像常处于复杂环境以及多变光照，获得的图像质量低，严重影响判读信息效果。复杂图像常存在局部非规则性和各向异性，传统规则图像处理方法难以达到高质量的图像效果。为了提高遥感复杂图像质量，减少判读观测目标的时间，国外发达国家已将星载图像处理系统作为卫星探测关键部件进行研制，但其中的图像处理算法和平台研制技术长期对中国封锁，中国星载图像处理系统长期处于空白。在国防预研项目和基金的共同支持下，探索了复杂图像局部非规则性和各向异性，建立了任意方向滤波器组及任意方向小波变换的非规则图像处理理论方法及技术方案，更精确、更稀疏地表示了图像的局部不规则性；针对复杂图像降噪和压缩与信息高保真之间的矛盾，利用非规则处理理论，创新出可优化方向高保真图像降噪算法；针对星载图像实时处理中的关键技术，建立了适应非规则处理的并行性电路结构，突破了其难以并行实现的难题，率先采用专用指令集微处理器和可重构计算技术，构造了具有68个微处理核的并行阵列处理系统；提出了图像冗余存储方法，解决了降噪算法并行化实现中的图像分块处理引起的边缘效应问题，提高了处理效率；成功研制了星载图像实时并行处理系统，并应用于星载探测系统研制。非规则图像处理方法及图像并行实时处理系统能够使图像信噪比提升20％，对成像系统的MTF影响低于1％，数据吞吐率1280Mbps，处理算法和实时处理系统指标达国际水平。非规则图像处理理论方法已应用于中国重大专项基础研究中，研制系统已应用于中国当代卫星相机研制中，亦可应用于中国军民用资源、环境、海洋等系列未来高分辨率可见光、红外和多光谱遥感相机中。