ES2325582T3 - Completamiento frecuencial de imagenes adquiridas por un dispositivo de adquisicion con sintesis de apertura optica atenuada, mediante combinacion de imagenes frecuencialmente complementarias. - Google Patents
Completamiento frecuencial de imagenes adquiridas por un dispositivo de adquisicion con sintesis de apertura optica atenuada, mediante combinacion de imagenes frecuencialmente complementarias. Download PDFInfo
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Abstract
Instalación de adquisición de imágenes (I), que comprende al menos un primer dispositivo de adquisición (D1) de síntesis de apertura óptica con resolución espacial seleccionada y que comprende una función de transferencia de modulación que presenta al menos una zona de anulación de frecuencias espaciales y adecuada para proporcionar primeros datos de imagen representativos de una zona de observación, según frecuencias espaciales fuera de la indicada zona, caracterizada porque comprende además i) al menos una fuente (D2) de segundos datos de imagen de resolución espacial inferior a la de dicho primer dispositivo (D1) y representativos sustancialmente de la indicada zona de observación, según frecuencias espaciales que pertenecen al menos a una parte al menos de la indicada zona, y ii) medios de tratamiento (MT) dispuestos para combinar los indicados primeros y segundos datos de imagen con el fin de proporcionar una imagen de la indicada zona de observación completada con componentes de frecuencias espaciales.
Description
Completamiento frecuencial de imágenes
adquiridas por un dispositivo de adquisición con síntesis de
apertura óptica atenuada, mediante combinación de imágenes
frecuencialmente complementarias.
La invención se refiere al ámbito de la
adquisición de imágenes, y más precisamente a la adquisición de
imágenes con la ayuda de un dispositivo de adquisición con síntesis
de apertura óptica.
Como lo conoce el experto en la materia, la
adquisición de ciertas imágenes puede necesitar la utilización de
instrumentos de observación de grandes, incluso muy grandes,
diámetros, o la utilización de interferómetros productores de
imagen. En este último caso, el instrumento de observación
constituye lo que se denomina un dispositivo de adquisición con
síntesis de apertura óptica, cuya pupila está compuesta por varias
subpupilas recogiendo cada una una parte del frente de onda
incidente; recombinándose este último de forma coherente de modo
que el dispositivo de adquisición proporcione imágenes cuya
resolución espacial dependa a la vez de los diámetros de los
telescopios y de su espaciamiento.
Se recuerda aquí que la resolución espacial de
un instrumento óptico de observación fuera de consideración de la
detección, guarda relación con su frecuencia de interrupción óptica,
definida por la frecuencia espacial más alta que percibe, en el
sentido de Fourier.
Cuando se trata de obtener una resolución
espacial elevada pero cuando el número de telescopios, las
dimensiones de los telescopios y su espaciamiento están limitados,
se define inevitablemente un dispositivo de adquisición con
síntesis de apertura óptica de tipo "atenuado", es decir cuya
función de transferencia de modulación (o FTM) presenta una o
varias zonas de anulación de frecuencias espaciales (Z1, Z2) ante su
frecuencia espacial de interrupción, como se ha ilustrado por una
interrupción de la FTM representada en la figura 1.
Se entiende aquí por "zona de anulación de
frecuencias espaciales", tanto una zona en la cual la FTM
presenta un valor nulo o casi nulo, como una zona en la cual la FTM
presenta un valor bajo teniendo en cuenta el ruido de medición.
Se recuerda aquí que la FTM de un instrumento de
observación puede definirse como el módulo de la transformada de
Fourier de su respuesta impulsional. Por otro lado, se recuerda que,
para una resolución espacial dada, la calidad de una imagen solo
puede ser óptima cuando la FTM del instrumento de observación que
adquiere la imagen no comprende zona de anulación de frecuencias
espaciales. En otras palabras, para una misma frecuencia de
interrupción óptica, cuanto más comprenda una FTM frecuencias
espaciales faltantes menos buena será la calidad de imagen
asociada.
Para obtener una FTM sin zona de anulación hasta
la frecuencia espacial de interrupción con la ayuda de un
dispositivo de adquisición con síntesis de apertura óptica, el
espaciamiento dos a dos entre sus subpupilas de entrada debe ser
inferior a la suma de los radios de las indicadas subpupilas de
entrada. En otras palabras, la obtención de una FTM sin zona de
anulación impone la utilización de una pupila compuesta compacta.
Ahora bien, eso degrada la relación voluminosidad/resolución
espacial, y por consiguiente limita el interés de la
interferometría en términos de adquisición de imágenes de resolución
elevada, particularmente en el caso de observaciones espaciales
dirigidas hacia el espacio como hacia la tierra.
La invención tiene por consiguiente por objeto
mejorar la situación en el caso de una adquisición de imágenes con
la ayuda de un dispositivo de adquisición con síntesis de apertura
óptica.
La invención propone a este respecto una
instalación de adquisición de imágenes que comprende:
- -
- al menos un primer dispositivo de adquisición con síntesis de apertura óptica, con resolución espacial seleccionada y que comprende una función de transferencia de modulación (FTM) que presenta una o varias zonas de anulación de frecuencias espaciales y capaz de proporcionar primeros datos de imagen representativos de una zona de observación, según frecuencias espaciales fuera de las zonas de anulación,
- -
- al menos una fuente que proporciona segundos datos de imagen cuya resolución espacial es inferior a la del primer dispositivo y que son representativos sustancialmente de la zona de observación, según frecuencias espaciales que pertenecen al menos a una parte al menos de una al menos de la zonas,
- -
- medios de tratamiento encargados de combinar los primeros y segundos datos de imagen con el fin de proporcionar una imagen de la zona de observación completada en componentes de frecuencias espaciales.
En otras palabras, la invención propone
enriquecer (o completar al menos parcialmente) con componentes de
frecuencias espaciales, la imagen de una zona proporcionada por un
primer dispositivo de adquisición con síntesis de apertura óptica,
del tipo atenuado, con la ayuda de frecuencias espaciales
complementarias contenidas en una imagen, sustancialmente de esta
misma zona, proporcionada por una fuente que puede ser por ejemplo
una base de datos de imágenes preexistentes o un segundo
dispositivo de adquisición de imágenes.
De preferencia, la fuente proporciona segundos
datos de imagen según frecuencias espaciales que abarcan al menos
cada zona de anulación con el fin de que los medios de tratamiento
proporcionen una imagen de la zona de observación completa en
términos de frecuencias espaciales.
La instalación según la invención puede
comprender otras características que podrán ser tomadas por separado
o en combinación, y particularmente:
- -
- los medios de tratamiento pueden estar encargados de filtrar por descircunvolución los primeros y/o segundos datos de imagen y combinarlos, teniendo en cuenta sus niveles de FTM y/o sus niveles de ruido. Es importante apreciar que la descircunvolución puede ser realizada antes de la combinación o bien después,
- -
- los medios de tratamiento pueden estar encargados de extraer primeros y/o segundos datos de imagen los que corresponden a una base de resolución espacial, con el fin de hacer corresponder geométricamente las imágenes asociadas antes de proceder al filtrado y/o a la combinación,
- -
- el segundo dispositivo de adquisición de imágenes presenta por ejemplo una resolución espacial menos fina que la del primer dispositivo de adquisición de imágenes,
- -
- el segundo dispositivo de adquisición de imágenes puede ser, por ejemplo, de tipo multiespectral,
- -
- el primer dispositivo de adquisición de imágenes puede ser, por ejemplo, de tipo pancromático,
- -
- el primer dispositivo de adquisición de imágenes puede comprender al menos dos telescopios que definen cada uno una subpupila de entrada,
- -
- los primero y segundo dispositivos de adquisición de imágenes pueden implantarse sustancialmente en un mismo lugar, como por ejemplo en una misma plataforma espacial, como por ejemplo un satélite de observación,
- -
- en variante, los primero y segundo dispositivos de adquisición pueden implantarse en ingenios espaciales diferentes comunicándose los dos con los medios de tratamiento,
- -
- los medios de tratamiento pueden instalarse en un ingenio espacial o bien en una estación terrestre (en este caso se comunican por vía de ondas con cada ingenio espacial de observación).
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán en el examen de la descripción detallada dada a
continuación, y de los dibujos adjuntos, en los cuales:
- la figura 1 ilustra de forma esquemática una
interrupción de una función de transferencia de modulación (FTM),
que presenta dos zonas de anulación de frecuencias espaciales (Z1,
Z2, en función de la frecuencia espacial,
- la figura 2 ilustra de forma esquemática un
ejemplo de realización de una instalación de adquisición de imágenes
según la invención,
- la figura 3 ilustra de forma esquemática el
mapa bidimensional de las frecuencias espaciales percibidas por el
primer dispositivo de adquisición (D1) de la instalación de la
figura 2, según un contraste normalizado en uno (1) para la
frecuencia nula (las frecuencias espaciales se normalizan por la
frecuencia de muestreo de D1, definida como la inversa del paso de
muestreo),
- la figura 4 ilustra de forma esquemática el
mapa bidimensional de las frecuencias espaciales (manteniendo la
misma normalización que la de la figura 3) percibidas por el segundo
dispositivo de adquisición (D2) de la instalación de la figura 2,
según un contraste normalizado en uno (1) para la frecuencia
nula.
Los dibujos adjuntos podrán no solamente servir
para completar la invención, sino también para contribuir a su
definición, llegado el caso.
La invención tiene por objeto permitir la
adquisición de imágenes de resolución elevada, incluso alta, y de
buena calidad a partir de un dispositivo de adquisición con síntesis
de apertura óptica de tipo atenuado.
Se hace referencia primeramente a la figura 2
para describir un ejemplo de realización de una instalación de
adquisición de imágenes 1 que permite realizar la invención.
Una instalación según la invención comprende
primeramente al menos un primer dispositivo de adquisición con
síntesis de apertura óptica (o SOO) D1 encargado de observar una
zona seleccionada con el fin de proporcionar primeros datos de
imagen representativos de esta zona. Los primeros datos de imagen
son preferentemente datos de imagen en luminancia cuya transformada
de Fourier presenta, como se verá más adelante, componentes
frecuenciales nulas antes de la frecuencia de interrupción del
primer dispositivo de adquisición D1. Comprende aquí cuatro
telescopios, materializados por sus pupilas de entrada P1 a P4 y por
las obturaciones centrales O asociadas. Bien entendido, el número
de telescopios del primer dispositivo D1 puede ser diferente de
cuatro. En efecto, basta con que sea superior o igual a dos.
Estos cuatro telescopios, muy precisamente
posicionados, constituyen la pupila compuesta del interferómetro
productor de imagen.
Por otro lado, el primer dispositivo de
adquisición D1 es del tipo llamado atenuado. Presenta una función
de transferencia de modulación (ó FTM) que comprende por ejemplo,
como se ha ilustrado en la figura 3, cuatro zonas de anulación de
frecuencias espaciales Z antes de su frecuencia espacial de
interrupción. La figura 3 ilustra más precisamente el mapa
bidimensional (2D) de las frecuencias espaciales, percibidas por el
primer dispositivo de adquisición D1, normalizadas por su
frecuencia de muestreo (inverso del paso de muestreo), aquí elegida
igual a dos veces la frecuencia de interrupción óptica del primer
dispositivo D1. Para las frecuencias espaciales percibidas, la
figura 3 representa una decena de curvas de niveles de la FTM,
medición del contraste, normalizado en uno (1) para la frecuencia
nula, con el cual el primer dispositivo D1 percibe las frecuencias
espaciales. La banda situada en la parte derecha de la figura 3
representa la escala del contraste normalizado.
El primer dispositivo de adquisición D1
proporciona por ejemplo imágenes de alta resolución espacial, según
un paso de muestreo de dos metros. Por consiguiente, percibe
elevadas frecuencias espaciales. Percibe igualmente frecuencias
espaciales bajas. Aquí las zonas de anulación Z están situadas en
frecuencias espaciales intermediarias comprendidas entre las altas y
bajas frecuencias espaciales.
Como se ha indicado en la parte introductiva,
debido a estas zonas de anulación Z, las imágenes proporcionadas
por el primer dispositivo D1 no comprenden todas las componentes de
frecuencias espaciales inferiores a su frecuencia de interrupción.
Por consiguiente, estas imágenes son desde luego de alta resolución,
pero su calidad no es buena.
Para remediar este principal inconveniente, la
instalación I según la invención comprende, como complemento al
primer dispositivo D1, al menos una fuente que proporciona segundos
datos de imagen cuya resolución espacial es inferior a la del
primer dispositivo de adquisición D1 y que son representativos
sustancialmente de la zona que observa el indicado primer
dispositivo de adquisición D1. Estos segundos datos de imágenes son
preferentemente del mismo tipo que los primeros datos de imagen, es
decir de los datos de imagen en luminancia. Además, estos segundos
datos de imagen corresponden a frecuencias espaciales que pertenecen
al menos a una parte al menos de una al menos de las zonas de
anulación Z de la FTM del primer dispositivo de adquisición D1.
Esta fuente puede ser una base de datos de
imágenes pre-existentes. Pero, como se ha ilustrado
en la figura 2 la misma puede igualmente presentarse en forma de un
segundo dispositivo de adquisición de imágenes D2 que presenta una
resolución espacial inferior a la del primer dispositivo de
adquisición D1. Dicho segundo dispositivo D2 está por ejemplo
constituido por un solo telescopio, materializado por su pupila de
entrada P' y la obturación O' asociada.
El segundo dispositivo de adquisición D2
proporciona por ejemplo imágenes de resolución espacial degradada
con relación al primer dispositivo de adquisición D1, aquí por un
factor dos. Debido a su configuración, su FTM no presenta zona de
anulación de frecuencias espaciales. Es sin embargo importante
apreciar que la FTM del segundo dispositivo de adquisición D2
podría presentar una o varias zonas de anulación de frecuencias
espaciales, una vez que las mismas difieren al menos en parte de la
del primer dispositivo de adquisición D1. En otras palabras, el
segundo dispositivo de adquisición D2 puede ser igualmente con
síntesis de apertura óptica atenuada.
Preferentemente y como se ha ilustrado en la
figura 4, la FTM del segundo dispositivo de adquisición D2 no
presenta zona de anulación de frecuencias espaciales y abarca
completamente las zonas de anulación de la FTM del primer
dispositivo de adquisición D1. La figura 4 ilustra más precisamente
el mapa bidimensional (2D) de las frecuencias espaciales percibidas
por el segundo dispositivo de adquisición D2 e indica, para estas
últimas, el contraste correspondiente (i.e la FTM) normalizado en
uno (1) para la frecuencia nula. La banda situada en la parte
derecha de la figura 4 representa la escala del contraste
normalizado.
Es aún más preferible, igualmente como se ha
ilustrado en la figura 4, que el segundo dispositivo de adquisición
D2 perciba lo más posible frecuencias espaciales en común con el
dispositivo de adquisición D1, de este lado de las zonas de
anulación Z, es decir, aquí, hacia las bajas frecuencias
espaciales.
El primer dispositivo de adquisición D1 y el
segundo dispositivo de adquisición D2 son, en el ejemplo ilustrado
en la figura 2, reagrupados en el seno de una misma plataforma. Esta
plataforma está por ejemplo instalada en un ingenio espacial, como
por ejemplo un satélite de observación o una estación espacial en
órbita alrededor de la tierra (o de cualquier otro astro) y
encargado de observar la tierra o bien el espacio.
En este caso, los primero D1 y segundo D2
dispositivos de adquisición pueden bastante fácilmente adquirir el
mismo campo, pero siguiendo resoluciones espaciales y sensibilidades
espectrales diferentes (ámbito de longitudes de onda de
observación). Por ejemplo, el primer dispositivo de adquisición D1
adquiere el "paisaje" en la modalidad pancromática, mientras
que el segundo dispositivo de adquisición D2 adquiere este mismo
paisaje en la modalidad multiespectral y con una resolución
espacial menos buena. Idealmente, la definición de los patrones
espectrales del segundo dispositivo de adquisición D2 es tal que su
suma (o la de un subconjunto), eventualmente ponderada, es
exactamente igual al patrón espectral del primer dispositivo de
adquisición D1. Se recuerda aquí que la luminancia percibida por un
sensor es la resultante de la integración de la luminancia
espectral (función de la longitud de onda) ponderada por la
sensibilidad espectral (patrón espectral) del instrumento de
adquisición.
Pero, los primero D1 y segundo D2 dispositivos
de adquisición podrían ser instalados en ingenios espaciales
diferentes en cuanto que observan sustancialmente la misma zona.
En este caso, el segundo dispositivo de
adquisición D2 es por ejemplo un instrumento de observación de campo
amplio que permite una observación (o vigilancia) global de una
zona extensa de mediana o baja resolución espacial, y transmite al
primer dispositivo de adquisición D1, por vía de ondas, el
emplazamiento de zonas de interés de campo claramente más limitado
para realizar imágenes con una resolución más importante.
Se puede igualmente considerar que los primero
D1 y segundo D2 dispositivos de adquisición estén instalados en una
misma estación terrestre o bien en estaciones terrestres diferentes
en cuanto observen sustancialmente la misma zona. Por otro lado,
cuando la fuente es una base de datos de imágenes de baja o mediana
resolución espacial, esta se implanta preferentemente en una
estación terrestre, siendo el primer dispositivo de adquisición D1
entonces instalado bien sea en un ingenio espacial, o en una
estación terrestre, eventualmente la misma que aquella donde se
encuentra instalada la base de datos.
La instalación según la invención comprende por
último un módulo de tratamiento MT encargado de combinar los
primeros y segundos datos de imagen proporcionadas respectivamente
por el primer dispositivo de adquisición D1 y la fuente (aquí el
segundo dispositivo de adquisición D2), con el fin de proporcionar
una imagen de la zona de observación que está enriquecida con
componentes de frecuencias espaciales.
En el ejemplo ilustrado en la figura 2, el
módulo de tratamiento MT está instalado en el mismo ingenio
espacial que los primero D1 y segundo D2 dispositivos de
adquisición, a los cuales está por consiguiente conectado
físicamente, eventualmente por mediación de equipos electrónicos,
eléctricos u ópticos. Pero, el módulo de tratamiento MT puede
separarse de los primero D1 y segundo D2 dispositivos de
adquisición. Eso puede incluso mostrarse ventajoso por cuestiones
de consumo energético, incluso necesario si las capacidades de
tratamiento y de almacenado no son suficientes. En este caso, el
módulo de tratamiento MT está instalado en una estación terrestre y
recibe primeros y segundos datos de imagen del ingenio espacial, por
vía de ondas.
El módulo de tratamiento MT puede en algunas
circunstancias muy favorables no tener que combinar, es decir sumar
(o fusionar), las contribuciones frecuenciales (en el sentido de
Fourier) de las imágenes proporcionadas por los primero D1 y
segundo D2 dispositivos de adquisición.
Eso necesita sin embargo que las imágenes
proporcionadas por los primero D1 y segundo D2 dispositivos de
adquisición correspondan sustancialmente a una misma zona, sean
coincidentes (o casi coincidentes) y compatibles en términos de
ámbitos de longitudes de onda de observación, y se correspondan
geométricamente, es decir que estén sustancialmente a la misma
escala y repuestos geométricamente.
Para obtener una calidad de imagen óptima, eso
necesita igualmente que los FTM de los primero D1 y segundo D2
dispositivos de adquisición sean complementarios y sin recubrimiento
de su soporte, y que los niveles de ruido de las imágenes
proporcionadas por los primero D1 y segundo D2 dispositivos de
adquisición sean comparables.
En efecto, las imágenes contienen siempre
informaciones de bajas frecuencias que cuando se combinan producen
una ligera degradación de la calidad de imagen. Por consiguiente,
una simple suma de las contribuciones frecuenciales de las imágenes
proporcionadas por los primero D1 y segundo D2 dispositivos de
adquisición conduce desde luego a una mejora de la calidad de
imagen, pero no a una calidad de imagen óptima.
Cuando los niveles de ruido no son comparables
y/o cuando los FTM no son exactamente complementarios, el módulo de
tratamiento MT debe por consiguiente realizar un filtrado. Los
niveles de ruido y los niveles de FTM son habitualmente conocidos.
Este filtrado consiste más precisamente en desenrollar los primeros
y/o segundos datos de imagen teniendo en cuenta sus niveles de FTM
y/o de sus niveles de ruido respectivos.
Cuando las dos imágenes han sido tratadas para
corresponder sustancialmente al mismo ámbito de longitudes de onda
de observación y corregidas geométricamente (recaladas entre si y
puestas a escala más fina), se puede definirlas por dos funciones
(indicadas m_{1} y m_{2}) que corresponden a la circunvolución
de la luminancia procedente de la zona de observación o por su
respuesta impulsional (respectivamente h_{1} y h_{2}) a la cual
se añade un ruido de medición (respectivamente b_{1} y b_{2},
supuestos independientes entre si):
m_{1} =
h_{1}*o +
b_{1}
m_{2} =
h_{2}*o +
b_{2}
El operador * designa aquí la
circunvolución.
La descircunvolución trata de estimar el objeto
o a partir de las observaciones conjuntas m_{1} y m_{2}.
Se determinan entonces los filtros de
descircunvolución g_{1} y g_{2} tales como el estimador
\hat{o} compuesto por la suma de las dos imágenes convoluidas
respectivamente por g_{1} y g_{2} o sea lo más próximo posible
de o. Seleccionar el criterio digital que permita definir el grado
de error entre \hat{o} y o conduce a métodos de descircunvolución
diferentes.
Se elige por ejemplo como medición del error
entre \hat{o} y o el error cuadrático medio. g_{1} y g_{2}
son por consiguiente tales que E(|| \hat{o} - o
||^{2}) es mínimo.
E designa aquí la esperanza matemática, y ||
u || designa la norma euclidiana de la imagen u.
Eso viene a determinar el filtro de Wiener de
dos componentes que corresponde a las dos FTM complementarias. El
filtro de Wiener es el método de filtrado lineal inverso óptimo en
el sentido del error cuadrático medio. Un filtro de este tipo se
describe particularmente en el documento "Signal Analysis",
McGraw-Hill International Editions, Electrical
& Electronical Engineering Series, Singapur, Malasia, ISBN
0-07-048460-0, 431
pp., Papoulis A., 1987.
Cuando las imágenes de una misma zona son
coincidentes y coherentes con relación al ámbito de las longitudes
de onda de observación, pero que no están a la misma escala, el
módulo de tratamiento MT debe realizar una puesta en
correspondencia geométrica antes de proceder a la combinación de sus
componentes de frecuencias espaciales. Más precisamente, debido a
las diferencias de resolución espacial entre los primero D1 y
segundo D2 dispositivos de adquisición, la imagen bruta IM2B
proporcionada por el segundo dispositivo de adquisición D2 debe ser
al menos ampliada ("Zoom"), con el fin de estar a la misma
escala que la imagen bruta IM1B proporcionada por el primer
dispositivo de adquisición D1. Además, en el caso general, las
características geométricas del toma vistas son a priori
diferentes para los dispositivos D1 y D2 (implantación de los
detectores diferentes, diferencias de ángulo de mira, etc.). Estas
diferencias inducen deformaciones geométricas que se añaden al
efecto de escala que es preciso corregir antes de proceder a la
combinación.
Por ejemplo, la operación de puesta en
correspondencia consiste en extraer de las dos imágenes sus bajas
frecuencias espaciales con el fin de compararlas y en deducir la
ley de escalas y eventualmente de deformación a aplicar a una para
que corresponda con la otra.
Es importante apreciar que el módulo de
tratamiento MT debe realizar la puesta en correspondencia geométrica
de las imágenes, proporcionadas por los primero D1 y segundo D2
dispositivos de adquisición, antes de proceder al filtrado (o
descircunvolución). Resulta igualmente importante apreciar que el
módulo de tratamiento MT puede realizar una puesta en
correspondencia geométrica seguida del filtrado, sin proceder a la
descircunvolución si esta no es necesaria. Por otro lado, el módulo
de tratamiento MT puede realizar una descircunvolución seguida del
filtrado, sin proceder a la puesta en correspondencia geométrica si
esta no es necesaria. Por último, como se ha indicado
anteriormente, cuando las condiciones son óptimas el módulo de
tratamiento MT puede solo realizar un filtrado.
Es importante apreciar que la descircunvolución
puede ser realizada antes de la combinación o bien después.
Una vez las imágenes filtradas, el módulo de
tratamiento MT puede proceder a su combinación (o fusión).
Esta combinación consiste en la mayor parte de
los casos en realizar la suma de las imágenes filtradas,
particularmente cuando una descircunvolución ha sido previamente
realizada.
Pero, en algunas circunstancias, la combinación
de imágenes puede ser más compleja. Es particularmente el caso
cuando las imágenes no pueden ser exactamente consideradas como
procedentes de un mismo paisaje (coherencias temporal, espacial y
espectral). En esta situación, la combinación de imágenes no
consiste en una simple fusión, tal como se ha descrito antes. La
misma requiere lo que el experto en la materia llama una
restauración. Esta consiste en encontrar la información a partir de
conocimientos a priori (por ejemplo modelos físicos),
mediciones físicas disponibles, incluso parciales, bajo la
obligación de observar criterios matemáticos sobre la imagen (en
general basados en consideraciones de regularidad y positividad de
las imágenes). Por ejemplo, el módulo de tratamiento MT utiliza las
imágenes procedentes de la fuente (D2) como informaciones a
priori que alimentan un algoritmo de reconstrucción de
las componentes frecuenciales que faltan en las imágenes proporcionadas por el primer dispositivo de adquisición D1.
las componentes frecuenciales que faltan en las imágenes proporcionadas por el primer dispositivo de adquisición D1.
El resultado de la fusión de las imágenes
filtradas IM1F e IM2F proporciona una imagen final IMF
(proporcionada por el módulo de tratamiento MT) cuya calidad de
imagen se ha mejorado muy claramente debido a la puesta en práctica
de la invención.
El módulo de tratamiento MT puede ser realizado
en forma de circuitos electrónicos, de módulos logiciales (o
informáticos), o de una combinación de circuitos y de
logiciales.
Gracias a la invención, en adelante es posible
obtener imágenes de buena, incluso aún de muy buena, calidad y de
resolución espacial elevada, incluso mismo de elevada resolución
espacial, utilizando instrumentos de observación de poca
voluminosidad y por consiguiente de fuerte "atenuación".
La invención no se limita a los modos de
realización de la instalación de adquisición de imágenes descritas
antes, solamente a título de ejemplo, sino que abarca todas las
variantes que podrá considerar el experto en la materia dentro del
marco de las reivindicaciones dadas a continuación.
Así, en lo que antecede se ha descrito una
instalación en la cual se combinan imágenes procedentes de dos
fuentes de imágenes, de las cuales al menos una fuente está
constituida por un dispositivo de adquisición con síntesis de
apertura óptica atenuada. Pero, la invención se aplica más
generalmente a la combinación de N Imágenes (siendo N superior o
igual a 2), procedentes de N fuentes de imágenes diferentes, de las
cuales una al menos es un dispositivo de adquisición con síntesis
de apertura óptica atenuada.
Por otro lado, en lo que antecede se han
descrito zonas de anulación en las cuales la FTM presentaba un valor
nulo o casi nulo. Pero, como se ha indicado en la parte
introductiva, la invención se aplica igualmente a las situaciones
en las cuales la FTM no es idénticamente nula sino lo
suficientemente baja habida cuenta del ruido de medición.
Claims (16)
1. Instalación de adquisición de imágenes (I),
que comprende al menos un primer dispositivo de adquisición (D1) de
síntesis de apertura óptica con resolución espacial seleccionada y
que comprende una función de transferencia de modulación que
presenta al menos una zona de anulación de frecuencias espaciales y
adecuada para proporcionar primeros datos de imagen representativos
de una zona de observación, según frecuencias espaciales fuera de
la indicada zona, caracterizada porque comprende además i) al
menos una fuente (D2) de segundos datos de imagen de resolución
espacial inferior a la de dicho primer dispositivo (D1) y
representativos sustancialmente de la indicada zona de observación,
según frecuencias espaciales que pertenecen al menos a una parte al
menos de la indicada zona, y ii) medios de tratamiento (MT)
dispuestos para combinar los indicados primeros y segundos datos de
imagen con el fin de proporcionar una imagen de la indicada zona de
observación completada con componentes de frecuencias
espaciales.
2. Instalación según la reivindicación 1,
caracterizada porque la indicada fuente (D2) proporciona
segundos datos de imagen representativos sustancialmente de la
indicada zona de observación, según frecuencias espaciales que
comprenden al menos las de la indicada zona de anulación de forma
que los indicados medios de tratamiento (MT) proporcionen una
imagen de la indicada zona de observación completada en términos de
frecuencias espaciales.
3. Instalación según una de las reivindicaciones
1 y 2, caracterizada porque los indicados medios de
tratamiento (MT) están dispuestos para filtrar por
descircunvolución los indicados primeros y/o segundos datos de
imagen y para combinarlos, en función de sus niveles de función de
transferencia de modulación y/o de sus niveles de ruido.
4. Instalación según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizada porque los indicados medios de
tratamiento (MT) están dispuestos para extraer de los indicados
primeros y/o segundos datos de imágenes los que corresponden a una
baja resolución espacial, con el fin de hacer corresponder
geométricamente las imágenes asociadas antes de proceder al
indicado filtrado y/o a la indicada combinación.
5. Instalación según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizada porque la indicada fuente (D2) es una
base de datos que comprende los indicados segundos datos de
imagen(es).
6. Instalación según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizada porque la indicada fuente (D2) es un
segundo dispositivo de adquisición de imágenes.
7. Instalación según una de las reivindicaciones
6, caracterizada porque el indicado segundo dispositivo de
adquisición de imágenes (D2) es de resolución espacial menos fina
que el mencionado primer dispositivo de adquisición de imágenes
(D1).
8. Instalación según una de las reivindicaciones
6 y 7, caracterizada porque el indicado segundo dispositivo
de adquisición de imágenes (D2) es del tipo de espectro
múltiple.
9. Instalación según una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizada porque el indicado primer dispositivo de
adquisición de imágenes (D1) es del tipo pancromático.
10. Instalación según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el indicado
primer dispositivo de adquisición de imágenes (D1) comprende al
menos dos telescopios.
11. Instalación según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque los indicados
primero (D1) y segundo (D2) dispositivos de adquisición de imágenes
están instalados sustancialmente en un mismo lugar.
12. Instalación según la reivindicación 11,
caracterizada porque los indicados primero (D1) y segundo
(D2) dispositivos de adquisición están instalados en un mismo
ingenio espacial que se comunica con los indicados medios de
tratamiento (MT).
13. Instalación según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque los indicados
primero (D1) y segundo (D2) dispositivos de adquisición están
instalados en ingenios espaciales diferentes que se comunican con
los indicados medios de tratamiento (MT).
14. Instalación según una de las
reivindicaciones 12 y 13, caracterizada porque los indicados
medios de tratamiento (MT) están instalados en uno de los indicados
ingenios espaciales.
15. Instalación según una de las
reivindicaciones 12 y 13, caracterizada porque los indicados
medios de tratamiento (MT) están instalados en una estación en
tierra dispuesta para comunicarse por vía de ondas con cada
ingenio.
16. Instalación según una de las
reivindicaciones 12 a 15, caracterizada porque cada ingenio
espacial es un satélite de observación.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0314753 | 2003-12-15 | ||
| FR0314753A FR2863735B1 (fr) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Completement frequentiel d'images acquises par un dispositif d'acquistion a synthese d'ouverture optique dilue, par combinaison d'images frequentiellement complementaires |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2325582T3 true ES2325582T3 (es) | 2009-09-09 |
Family
ID=34508678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04292895T Expired - Lifetime ES2325582T3 (es) | 2003-12-15 | 2004-12-06 | Completamiento frecuencial de imagenes adquiridas por un dispositivo de adquisicion con sintesis de apertura optica atenuada, mediante combinacion de imagenes frecuencialmente complementarias. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| AT (1) | ATE430328T1 (es) |
| DE (1) | DE602004020858D1 (es) |
| ES (1) | ES2325582T3 (es) |
| FR (1) | FR2863735B1 (es) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5905591A (en) * | 1997-02-18 | 1999-05-18 | Lockheed Martin Corporation | Multi-aperture imaging system |
-
2003
- 2003-12-15 FR FR0314753A patent/FR2863735B1/fr not_active Expired - Fee Related
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2004
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- 2004-12-06 AT AT04292895T patent/ATE430328T1/de not_active IP Right Cessation
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| ATE430328T1 (de) | 2009-05-15 |
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