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提升图像分辨率:Resourcesat-3S/3SA 系统参数的仿真研究与灵敏度分析

图像与视频处理 2024-11-01 v1

摘要

Resourcesat-3S/3SA 是一颗计划中的印度卫星,采用 Aft 和 Fore 有效载荷分别在 -5° 和 26° 的观察角度上捕获立体图像。卫星处于 632.6 km 高度,采用 Panchromatic (PAN) 波段,提供地面采样距离 (GSD) 为 1.25 米的视场宽度为 60 km。为平衡视场宽度与分辨率,维持 2.5 米的瞬时几何视场角 (IGFOV),以确保沿和横向轨道均为 1.25 米的 GSD。沿轨道采样通过精确计时实现,而横向准确性通过使用两组错位的像素阵列来确保。信噪比 (SNR) 通过时延积分 (TDI) 提升,采用两个五级子阵列沿轨道间隔 80 μm,垂直方向错位 4 μm (0.5 个像素),以实现 1.25 米的分辨率。为进一步提升分辨率,卫星采用超分辨率 (SR) 技术,通过亚像素位移组合多个低分辨率捕获图像,以生成高分辨率图像。该技术在图像包含别名高频细节时效果良好,可利用多个观察的相位信息重建全分辨率影像,已成功应用于 SPOT-5、SkySat 和 DubaiSat-1 等遥感任务。Monte Carlo 仿真探讨了影响 Resourcesat-3S/3SA 分辨率的因素,灵敏度分析突出了关键影响因素。该仿真方法可广泛应用于其他遥感任务,以优化超分辨率技术,提升未来卫星系统图像清晰度和分辨率。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.23319,
  title  = {Enhancing Image Resolution: A Simulation Study and Sensitivity Analysis of System Parameters for Resourcesat-3S/3SA},
  author = {Ankur Garg and Meenakshi Sarkar and S. M. Moorthi and Debajyoti Dhar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.23319},
  year   = {2024}
}

备注

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