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1、第40卷第4期红外与激光工程2011年4月Vol.40No.4InfraredandLaserEngineeringApr.2011采用光学相关的高精度亚像元像移测量新方法1111,21易红伟，李英才，汶德胜，李旭阳，马臻(1.中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安710068；2.中国科学院研究生院，北京100039)摘要：光学联合变换相关方法是测量空间相机亚像元像移的有效手段，测量精度是决定其性能的关键指标。在介绍了光学联合变换相关方法进行空间相机像移测量基本原理的基础上，提出了采用光-数字混合的结构形式实现光学联合变换相关器的工作过程。
2、利用数字处理单元完成对相关输出图像的局部计算，获得互相关峰的升采样图像，从而提高对互相关峰的检测精度。通过仿真实验，对该方法的性能进行了分析，结果表明：在升采样倍数≥10和信噪比≥20dB时，该方法对大小为128×128的影像像移测量均方误差小于0.045个像元，对于0～60个像元范围内的像移量，其测量均方误差可以控制在0.05个像元左右。因此，所提出的新方法不仅可以有效提高测量精度，而且能够降低测量系统的复杂性。关键词：像移测量；联合变换相关器；光学相关；亚像元中图分类号：TN751文献标志码：A文章编号：1007-2276(2011)04-0
3、718-05Newmeasurementmethodofthesub-pixelimagemotionbasedonopticalcorrelator1111,21YiHongwei,LiYingcai,WenDesheng,LiXuyang,MaZhen（1.Xi′anInstituteofOpticsandPrecisionMechanics,ChineseAcademyofSciences,Xi′an710068,China;2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing1000
4、39,China）Abstract:Jointtransformcorrelator(JTC)isaneffectivewaytomeasurethesub-pixelimagemotionwhichiscausedbyinstabilityorvibrationofsatellitecamera.Themeasurementaccuracyisthekeyfactortodetermineitscriticalperformanceindex.Onthebasisoftheprincipleofimagemotionmeasurementwit
5、hJTC,amethodusingaFourieropticalprocessorincombinationwithanelectronicsystemtoimplementthefunctionoftheJTCwasproposed.Theupsampledversionofasmallregionaroundcross-correlationpeakwascomputedbydigitalprocessingunit,andthemeasurementaccuracyofthecross-correlationpeakwasimproved.
6、Thesimulationtestresultsshowthat,whenupsamplingfactork≥10,themeasurementaccuracyof0.045pixelcanbeachievedfor128×128inputimagewithSNR≥20dB.Within0-60pixelsdisplacement,themeasurementaccuracycanbecontrolledatabout0.05pixelindifferentinputscenes.Thenewmethodcanimprovethemeasurem
7、entperformanceeffectivelyandreducethecomplexityofthemeasurementsystem.Keywords:imagemotionmeasurement;JTC;opticalcorrelator;sub-pixel收稿日期：2010-08-23；修订日期：2010-09-28基金项目：国家973计划(2009CB724006)作者简介：易红伟(1973-)，男，助理研究员，博士，主要从事空间光学遥感技术的研究。Email:yi_hongwei@126.com第4期易红伟等：采用光学相关的高精度亚
8、像元像移测量新方法719时，大大减少了计算量，具有降低测量系统复杂性、降0引言低制造成本及有利于实现小型化、实时性的特点。为了在不降低空
