Існуючі підходи до підвищення роздільної здатності базуються на конструктивному розміщенні декількох масивів давачів зображення, зміщених на субпіксельну віддаль [1,2]. Аналіз процесу формування зображення масивом давачів зображення показує, що апертура пікселя працює як просторовий фільтр нижніх частот і погіршує просторову роздільну здатність, навіть якщо використовути декілька давачів зображення, зміщених на субпіксельну відстань. Пропонований підхід використовує конструктивне розміщення давачів зображення й обробку даних на основі інверсної фільтрації. Це дає переваги в порівнянні з існуючими сучасними підходами, заснованими на розміщенні давачів зображення або використанні маски.
У результаті проведеного дослідження розглянуто проблеми підвищення роздільної здатності систем дистанційного зондування Землі та побудовано модель процессу формування зображень з урахуванням впливу апертури пікселя. До отриманого субпіксельним формуванням зображення застосовано метод інверсної фільтрації з регуляризацією Тихонова, що усуває вплив апертури пікселя.
За допомогою математичного моделювання показано, що вдається отримати відновлене зображення, яке за якістю наближається до тестового зображення з високою роздільною здатністю, що свідчить про ефективне зменшення впливу апертури пікселя. Відновлено зображення, яке було розмите апертурою шириною 8 пікселів; нормована абсолютна похибка розмитого зображення становила 0.123, а після відновлення зображення інверсним фільтром похибка зменшилась до 0.019.
- S. Blazhevych, V. Vintaev, and N. Ushakova, “Synthesis of space image with improved resolution on the basis of sub-pixel scanning ”, Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa, vol. 13, №2, pp. 9 – 13, Moscow, Russia, 2010. (Russian)
- S. Blazhevych, V. Vintaev, N. Ushakova, E. Selyutina, “Synthesis of digital images of sub-pixel resolution level using the defocusing ”, Mekhanika, upravlenie i informatika, pp. 127-136, Moscow, Russia, 2012. (Russian)
- G. Vasylenko and A. Taratorin, Image Restoration. Moscow, Russia: Radio i svyaz, 1986. (Russian)
- V. Gornyj, M. Kislitskiy, and I. Latypov, “ Evaluating the effectiveness of algorithms of synthetic aperture scanning radiometer”. In Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. Fizicheskie osnovy, metody i tehnologii monitoringa okruzhayushhey sredy, potentsialno opasnykh yavleniy i obyekto, vol. 7, №2, pp. 14-25, Мoscow, Russia: Uchrezhdenie Rossijskoj akademii nauk Institut kosmicheskih issledovanij RAN, 2010.
- S. Blazhevych, V. Vintaev, N. Ushakova, and V. Shakov, “Synthesis of space image with improved resolution on the basis of sub-pixel scanning”, in Proc. VII-th Russian open annual conference, p. 18, Moscow, Russia, IKI RAN, 2009. (Russian)
- E. Selyutina and S. Blazhevych, “Increasing the resolution of digital images using sub-pixel scanning”, Nauchnyy aspekt, № 1, p. 204, Samara, Russia: «Aspekt», 2013. (Russian)
- S. Gao, X. Zhang, and W. Sun, Lossless inter-array predictive coding for subpixel-shifted satellite images based on texture analysis, in Proc. 12th Int. Conf. on Geoinformatics − Geospatial Information Research: Bridging the Pacific and Atlantic, pp. 275-276, Gävle, Sweden, 2004.