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调制传递函数是目前国际上普遍使用的光学遥感载荷在轨运行性能的重要评价指标,基于刃边法的MTF评估算法因其能够很好地描述成像系统的空间响应特性,并且在实际应用中靶标的布设与选取条件也相对宽松,因而被广泛应用于中高分辨率光学遥感载荷的在轨MTF评价。但是,刃边法MTF评估算法的处理环节较多,每个处理环节都可能引入误差,影响最终的评估精度,因此使用刃边法准确评估光学载荷在轨MTF依然是遥感数据质量分析与评价领域的一个难点。
本文通过广泛调研,综合考虑精度、计算稳定性以及算法适应性,通过对MTF评估算法的各个处理环节进行定量分析确定最优的处理方式,最后对算法进行优化,并通过对算法进行精度分析和方法对比,验证了算法具有更好的评估精度和计算稳定性。针对机载线阵遥感光学载荷成像特点,考虑姿态因素对算法评估精度的影响,提出适用于评估机载线阵遥感光学载荷的MTF的刃边算法,并通过精度分析与方法对比,对算法的评估精度和计算稳定性进行验证。主要研究成果如下:⑴通过广泛调研和分析,对每一个关键处理环节中的各种处理方法进行了梳理,通过理论分析和仿真试验,从提高计算精度和计算稳定性的角度,对比分析各种处理方法对于评估精度和计算稳定性的影响,提出算法优化策略,对算法实现了优化。⑵通过设计合理有效的精度分析方法,对优化算法进行了精度分析,并与两种典型刃边法算法进行了比较。分析结果表明:在相同仿真条件下,该优化算法能够获得更好的计算精度和计算稳定性。⑶针对当前线阵光学载荷越来越多地应用于高分辨率航空遥感,论文分析了机载线阵光学遥感载荷的成像特点以及载荷姿态对于MTF评估精度的影响,对优化算法进行了调整以适用于机载线阵光学遥感载荷刃边法MTF评估。为保证仿真的真实性,利用真实载荷姿态数据生成仿真刃边影像对算法进行了精度分析,验证了该算法对机载线阵光学遥感载荷的MTF评估具有较好的评估精度和计算稳定性。