МЕТОД ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ МУЛЬТИСПЕКТРАЛЬНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ВСТРАИВАЕМОЙ СИСТЕМЫ НАНОСПУТНИКА

Аннотация

В настоящее время спутники CubeSat дают возможность университетам, государственным и частным компаниям проводить научные исследования в условиях невесомости на высоте низкой околоземной орбиты. Наноспутник, который рассматривается в данной работе, в качестве полезной нагрузки несет камеру наблюдения за использованием Земных ресурсов, занимающую один модуль (1U).

Целью данной работы является создание модели шума матрицы         Sony IMX304LQR и разработка метода первичной обработки мультиспектральных изображений перед пересылкой на наземный информационный комплекс.

Измерение шума матрицы проводилось фиксированием разницы между максимальным и минимальным значением оттенка в выборке 40х30 каждого из спектральных каналов. Для этого объектив камеры направлялся на лист бумаги с процентом белизны не менее 92%, который был подсвечен светом цвета безоблачного неба. Результаты измерения баланса белого показали, что каждый из каналов имеет собственный уровень чувствительности: 141, 236, 136 из 255 оттенков. Показано, что при переходе от аналогового к цифровому усиления наблюдается скачок уровня шума суммарного панхроматические изображения. Получена зависимость количества оттенков шума матрицы Sony IMX304LQR от коэффициента усиления, что позволило оценить перспективы сжатия мультиспектрального изображения за счет уменьшения энтропии по Шеннону. Уровень шума каналов для коэффициента усиления 0db составляет не более 5 оттенков.

Разработан метод обработки данных байеровской матрицы, который обеспечивает прогрессивное улучшение изображения по мере пересылки его составляющих блоков, и предоставляет возможность получать полезное изображение даже при прерывании поступления данных со спутника.

Ключевые слова: мультиспектральные изображения, модель шума, цветовое пространство YUV, спутниковые изображения.