二十世纪六十年代,遥感技术作为一门新兴的综合性探测技术蓬勃发展起来。而遥感图像处理技术的研究是遥感技术中的一项十分重要的内容。由于成像设备硬件制造技术方面的原因,使得所获取的数字图像是地面信息的欠采样,从而得不到理想的高分辨率的图像。另一方面,由于光照大气及平台和地球之间的相对运动,也使成像产生模糊和降质,降低图像分辨率。提高遥感图像的分辨率一直是人们追求的目标,实现这一目标的有效途径之一便是采用基于信号处理的软件方法,其基本原理是应用同一地区多幅重复观测图像之间的互补信息,用超分辨率重建算法重建高分辨率图像。本文主要研究内容是超分辨率重建频域方法,实现了频谱解混叠算法和小波分形插值算法。对频谱混叠效应和分形理论在重建过程中的作用进行了深入的分析。本文首先介绍了超分辨率重建的发展历程、发展趋势及其研究意义,论述了超分辨率重建方法的基本原理和可行性分析。接下来重点分析了导致频谱混叠现象的原因,同时在频率域重建方法的理论基础,实现了频谱解混叠算法,给出图像重建模型,并通过试验进行实现和验证。之后着重介绍了小波理论和分形理论,指出它们在图像分析领域的优越性,并实现了基于小波和分形算法的超分辨率图像重建,并利用试验模拟的低分辨率图像进行验证。重建结果表明,该算法不论在主观视觉上还是客观上都取得了较好的效果。论文的最后对本课题进行了总结和展望。
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