JP2019512964A - 自己修正式適応低光量オプティカル・ペイロード - Google Patents
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Abstract
Description
本願で説明され保護が請求される発明に関し米国政府の所有権その他の利権は存在しない。
本願は一般に画像処理に関連し、特に、持続的な観察のためにプラットフォームの動きに起因するフレーム間の画像変動を修正することに関連する。
Claims (18)
- 画像をキャプチャーする方法であって:
移動する撮影プラットフォームにおける少なくとも1つのセンサにより露出期間の間に、第1スペクトル・バンドと前記第1スペクトル・バンドより低い光レベルを有する第2スペクトル・バンドとでシーンのフレームをキャプチャーするステップであって、前記第1スペクトル・バンドでキャプチャーされたフレームと前記第2スペクトル・バンドでキャプチャーされたフレームとは、前記撮影プラットフォームと前記シーンとの間の相対的な運動により引き起こされた同じ画像の動きを含む、ステップ;
前記引き起こされた画像の動きを補償するために前記第1スペクトル・バンドでキャプチャーされたシーンのフレーム間で測定された変化に基づいて、1つ以上の変換を算出するステップ;
キャプチャーされたフレームをディジタル的に変換するステップであって、1つ以上の変換は前記引き起こされた画像の動きを補償する、ステップ;及び
第2スペクトル・バンドでより高い信号対雑音比(SNR)の画像を取得するために、前記第2スペクトル・バンドでキャプチャーされた複数の一連の補償されたフレームを合計するステップ;
を有する方法。 - 前記少なくとも1つのセンサはマルチバンド焦点面アレイ(FPA)を含む、請求項1に記載の方法。
- 1つ以上の移動するターゲットを表現する情報を、少なくとも前記第1スペクトル・バンドでキャプチャーされたフレームの中で識別するステップ;
前記識別された情報を、前記露出期間内にキャプチャーされたフレームから除去するステップ;及び
少なくとも1つのディジタル的に変換されたキャプチャーされたフレームに前記情報を加えるステップ;
を更に有する請求項1に記載の方法。 - 前記シーンのフレームをキャプチャーするステップが、前記第1スペクトル・バンドと前記第2スペクトル・バンドとでキャプチャーされたフレームを位置合わせするステップを含み;及び
前記少なくとも1つのセンサが複数の焦点面アレイ(FPAs)を含み、前記複数のFPAsのうちの各FPAは、別個のスペクトル・バンドでフレームをキャプチャーし、かつ複数のFPAsのうち他のFPAの各々に対する既知の位置関係を有する;
請求項1に記載の方法。 - 前記より高いSNRの画像は、高いNIIRS夜間画像を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記シーンをキャプチャーするステップが、より短い第1スペクトル・バンド露出時間とより長い第2スペクトル・バンド露出時間とをインターリーブするステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1スペクトル・バンドは放射バンドを含み、前記第2スペクトル・バンドは反射バンドを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記1つ以上の変換を算出するステップが、勾配を算出するために、前記第1スペクトル・バンドでキャプチャーされた連続的なフレーム画像を比較し、前記勾配を1つ以上の画像固有関数に当てはめ、1つ以上の対応する固有関数係数を算出するステップを含み;及び
前記キャプチャーされたフレームをディジタル的に変換するステップが、前記対応する係数を利用して前記1つ以上の画像固有関数を、キャプチャーされたフレームに適用し、既知の撮影プラットフォームの軌道及びセンサが指示する動きの影響を、前記キャプチャーされたフレームから除去するステップを含む;
請求項1に記載の方法。 - 前記画像固有関数は、直線的運動、回転、伸縮、アナモルフィック・ストレッチ、スキュー、及びジッターのうち少なくとも何れかを含む、請求項8に記載の方法。
- 画像をキャプチャーするように構成されるシステムであって:
少なくとも1つのセンサにより露出期間の間に、第1スペクトル・バンドと前記第1スペクトル・バンドより低い光レベルを有する第2スペクトル・バンドとでシーンのフレームをキャプチャーするように構成される移動可能な撮影プラットフォームであって、前記第1スペクトル・バンドでキャプチャーされたフレームと前記第2スペクトル・バンドでキャプチャーされたフレームとは、前記撮影プラットフォームと前記シーンとの間の相対的な運動により引き起こされた同じ画像の動きを含む、移動する撮影プラットフォーム;
前記引き起こされた画像の動きを補償するために前記第1スペクトル・バンドでキャプチャーされたシーンのフレーム間で測定された変化に、1つ以上の画像固有関数を当てはめることに基づいて、1つ以上の固有関数係数を算出するように構成される変換計算プロセッサ;
前記画像の歪みを補償するために、1つ以上の固有関数変換及び算出された1つ以上の固有関数係数により、キャプチャーされたフレームをディジタル的に変換するように構成される画像補正プロセッサ;及び
第2スペクトル・バンドでより高い信号対雑音比(SNR)の画像を取得するために、前記第2スペクトル・バンドでキャプチャーされた複数の一連の補償されたフレームを合計するように構成される融合プロセッサ;
を有するシステム。 - 前記少なくとも1つのセンサはマルチバンド焦点面アレイ(FPA)を含む、請求項10に記載のシステム。
- 1つ以上の移動するターゲットを表現する情報を、前記第1スペクトル・バンドでキャプチャーされたフレームの中で識別し;
前記識別された情報を、前記露出期間内にキャプチャーされたフレームから除去し;及び
少なくとも1つのディジタル的に変換されたキャプチャーされたフレームに前記情報を選択的に加える;
ように構成される移動体プロセッサを更に有する請求項10に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つのセンサが複数の焦点面アレイ(FPAs)を含み、前記複数のFPAsのうちの各FPAは、別個のスペクトル・バンドでフレームをキャプチャーし、かつ複数のFPAsのうち他のFPAの各々に対する既知の位置関係を有し;及び
前記移動する撮影プラットフォームは、前記第1スペクトル・バンドと前記第2スペクトル・バンドとでキャプチャーされたフレームを位置合わせするように構成される位置合わせプロセッサを含む;
請求項10に記載のシステム。 - 前記より高いSNRの画像は、高いNIIRS夜間画像を含む、請求項10に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのセンサは、より長い第2スペクトル・バンド露出時間とインターリーブされたより短い第1スペクトル・バンド露出時間において前記シーンのフレームをキャプチャーする、請求項10に記載のシステム。
- 少なくとも前記第1スペクトル・バンドは放射バンドを含み、前記第2スペクトル・バンドは反射バンド(SWIR)を含む、請求項10に記載のシステム。
- 前記変換計算プロセッサは、勾配を算出するために、前記第1スペクトル・バンドでキャプチャーされた連続的なフレーム画像を比較し、前記勾配を1つ以上の画像固有関数に当てはめ、前記引き起こされた動き及びポインティング・エラーを推定することにより、前記1つ以上の固有関数係数を算出するように更に構成され;及び
前記画像補正プロセッサは、前記1つ以上の画像固有関数及び固有関数係数を、キャプチャーされたフレームに適用し、既知の撮影プラットフォームの軌道及びセンサが指示する動きの影響を、前記キャプチャーされたフレームから除去するように更に構成される;
請求項10に記載のシステム。 - 前記画像固有関数は、直線的運動、回転、伸縮、アナモルフィック・ストレッチ、スキュー、及びジッターのうち少なくとも何れかを含む、請求項17に記載のシステム。
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