CCD-TDI模式编码感知技术在高分辨率遥感成像中的应用

"基于面阵CCD-TDI模式编码感知的高分辨率遥感计算成像是一种利用压缩感知(CS)理论提升遥感成像技术的方法。这种方法针对推扫式遥感成像，通过采用可编码的行间转移面阵电荷耦合器件(CCD)在时间延迟积分(TDI)模式下工作，结合随机曝光控制电路实现对场景信息的编码感知。通过计算成像技术，可以从低密度探测器获取的数据中重构出高分辨率的遥感图像，从而增强成像分辨率并提高图像信噪比。这种方法经过仿真验证，证明了其有效性和可行性。" 该文主要探讨了以下几个关键知识点： 1. **压缩感知(Compressive Sensing, CS)**：CS理论是一种突破传统采样定理的技术，它允许用较少的采样点重构信号，特别是在信号具有稀疏或近似稀疏的特性时。在遥感成像中，CS理论可以减少数据采集所需的时间和硬件成本。 2. **面阵CCD**：面阵CCD是用于图像捕捉的一种半导体设备，它可以将光线转换为电荷，并以像素阵列的形式存储这些电荷。在遥感应用中，面阵CCD常用于捕获场景的二维信息。 3. **时间延迟积分(TDI)模式**：TDI是一种提高图像灵敏度和分辨率的技术，尤其适用于高速移动的传感器系统。在TDI模式下，CCD中的电荷在传感器读出之前被多次转移并积累，这样可以减少运动模糊并增加信号强度。 4. **编码感知(Coded Sensing)**：在本文中，编码感知是指通过随机曝光控制电路对场景信息进行编码，以便在有限的采样条件下获得更丰富的信息。这种编码策略有助于提高成像质量和效率。 5. **随机曝光控制电路**：这是一种控制CCD曝光时间的方式，通过随机化曝光时间来实现对场景的编码，有助于提高数据的冗余性和重构图像的准确性。 6. **计算成像(Computational Imaging)**：这是重建图像的过程，它涉及到从经过编码的原始测量数据中解算高分辨率图像。计算成像是CS理论在遥感中的一个重要应用，它依赖于数学优化算法来从低采样率的数据中恢复高分辨率图像。 7. **高分辨率成像(High-resolution Imaging)**：该文的目标是提高遥感图像的分辨率，使得细节更加清晰，这对于监测地表特征、环境变化以及军事应用等有着重要意义。 8. **信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)**：SNR是衡量图像质量的一个关键指标，更高的SNR意味着图像的信号更强而噪声更少，图像更清晰。 通过这些技术的结合，本文提出的方法能够有效地提高推扫式遥感成像系统的性能，尤其是在资源有限的情况下，能够获得高质量的高分辨率遥感图像。