场景采样率与推扫方向对亚像元线目标仿真的影响

李毓伦; 杨震; 马晓珊; 李海涛

doi:10.3788/IRLA201948.0926001

场景采样率与推扫方向对亚像元线目标仿真的影响

doi: 10.3788/IRLA201948.0926001

1.
中国科学院国家空间科学中心复杂航天系统电子信息技术重点实验室,北京 101499;
2.
北京航空航天大学电子信息工程学院,北京 100191

基金项目:

国家自然科学基金（41604152）;中国科学院复杂航天系统电子信息技术重点实验室开放课题

详细信息

作者简介:
李毓伦(1991-),男,工程师,博士,主要从事复杂系统建模、信号处理方面的研究。Email:yl_li@nssc.ac.cn

中图分类号: TP391.94

Effects of synthetic scene sampling-rate and scanning direction on subpixel line target simulations

1.
Key Laboratory of Electronics and Information Technology for Complex Aerospace System,National Space Science Center,Chinese Academy of Sciences,Beijing 101499,China;
2.
School of Electronics and Information Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China

摘要: 为准确模拟星载光学遥感图像中的亚像素线目标，分析了场景采样率、传感器推扫方向对仿真结果的影响。针对两种因素进行理论分析、仿真试验，推导星地点坐标对应关系，使用Hough变换描述线目标的显著程度和空间分布，利用数据框架分析结果。结论表明：当推扫方向与线目标夹角在0、90附近变化时，混叠误差明显增大导致线的显著度下降、伪线数增加；夹角在45附近仍存在混叠，但结果相比更具鲁棒性；采样率增加可以一定范围内提升线的显著度，但不能改变降质模糊引起的空间分布误差。结果可用于仿真置信度评估，并为模型设计提供参考。
- 星载光学遥感 /
- 图像生成 /
- 线目标 /
- Hough变换 /
- 数据框架
Abstract: The influence of ground scene sampling-rate and sensor scanning direction has been examined to accurately simulate the sub-pixel line target in synthetic spectral imagery. Both theoretical analysis and simulation experiments were proposed. The geometric relation between the pixels of the satellite detector and the ground scene was inferred. Hough line transform was adopted to describe the radiometric property and spatial distributions of the simulated line target. Results were analyzed with the DataFrame. It is concluded that the aliasing error increases notably with the angle between the scanning direction and line varying in the range near 0, 90. The line becomes less significant and fake lines appear. The similar phenomenon exists in the angle range near 45. However, the aliasing effect is relatively mild, thus providing robustness to the simulation. To a certain extent, sampling with a more intensive rate improves the line's significance, but cannot eliminate the blur-introduced errors of spatial location. These results can be used to evaluate the simulation fidelity, and design appropriate models.
- spaceborne optical remote sensing /
- synthetic image generation /
- line target /
- Hough transform /
- DataFrame

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场景采样率与推扫方向对亚像元线目标仿真的影响

doi: 10.3788/IRLA201948.0926001

作者简介:
李毓伦(1991-),男,工程师,博士,主要从事复杂系统建模、信号处理方面的研究。Email:yl_li@nssc.ac.cn

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场景采样率与推扫方向对亚像元线目标仿真的影响

doi: 10.3788/IRLA201948.0926001

1. 中国科学院国家空间科学中心复杂航天系统电子信息技术重点实验室,北京 101499;

2. 北京航空航天大学电子信息工程学院,北京 100191

作者简介:
李毓伦(1991-),男,工程师,博士,主要从事复杂系统建模、信号处理方面的研究。Email:yl_li@nssc.ac.cn

English Abstract

Effects of synthetic scene sampling-rate and scanning direction on subpixel line target simulations

1. Key Laboratory of Electronics and Information Technology for Complex Aerospace System,National Space Science Center,Chinese Academy of Sciences,Beijing 101499,China;

2. School of Electronics and Information Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China

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doi: 10.3788/IRLA201948.0926001

作者简介: 李毓伦(1991-),男,工程师,博士,主要从事复杂系统建模、信号处理方面的研究。Email:yl_li@nssc.ac.cn

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场景采样率与推扫方向对亚像元线目标仿真的影响

doi: 10.3788/IRLA201948.0926001

1. 中国科学院国家空间科学中心 复杂航天系统电子信息技术重点实验室,北京 101499; 2. 北京航空航天大学 电子信息工程学院,北京 100191

作者简介: 李毓伦(1991-),男,工程师,博士,主要从事复杂系统建模、信号处理方面的研究。Email:yl_li@nssc.ac.cn

English Abstract

Effects of synthetic scene sampling-rate and scanning direction on subpixel line target simulations

1. Key Laboratory of Electronics and Information Technology for Complex Aerospace System,National Space Science Center,Chinese Academy of Sciences,Beijing 101499,China; 2. School of Electronics and Information Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China

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作者简介:
李毓伦(1991-),男,工程师,博士,主要从事复杂系统建模、信号处理方面的研究。Email:yl_li@nssc.ac.cn

1. 中国科学院国家空间科学中心复杂航天系统电子信息技术重点实验室,北京 101499;

2. 北京航空航天大学电子信息工程学院,北京 100191

作者简介:
李毓伦(1991-),男,工程师,博士,主要从事复杂系统建模、信号处理方面的研究。Email:yl_li@nssc.ac.cn

1. Key Laboratory of Electronics and Information Technology for Complex Aerospace System,National Space Science Center,Chinese Academy of Sciences,Beijing 101499,China;

2. School of Electronics and Information Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China