贺金平阮宁娟刘兆军刘雨晨庄绪霞



信息密度评价采样成像系统的合理性分析

贺金平阮宁娟刘兆军刘雨晨庄绪霞

（北京空间机电研究所，北京 100094）

针对信息密度评价采样成像系统性能理论依据不足的问题，文章提出通过对不同成像系统的信息密度和所成图像的质量评价参量进行一致性分析，来研究信息密度评价采样成像系统性能的合理性。信息密度是融合了系统调制传递函数、信噪比和混叠的综合成像质量表征参量，文章对成像系统的信息密度计算式进行了推导，在此基础上介绍了计算信息密度所需各分量的数学模型，进而对仿真流程进行了描述。仿真实验结果表明，成像系统信息密度值随着成像系统设计参量数值的变大而不断增加，计算得到的图像质量评价参量也呈现了相同的规律，信息密度与图像质量评价参量之间保持了较好的单调一致性。调整成像系统参数进行物理验证实验，实验结果进一步证明了利用信息密度评价采样成像系统性能的合理性。

信息密度 混叠失真 系统评价 成像质量表征 图像熵 航天遥感

0 引言

传统上采样成像系统性能主要通过系统信噪比和奈奎斯特频率处的系统调制传递函数（MTF）进行评价。然而，MTF只反映了系统的幅频响应情况，表征了图像的模糊失真，信噪比则只表征了图像的噪声失真程度，不能表征由于欠采样而产生的混叠失真[1-3]，表征成像系统性能不全面。……