관성센서를 이용한 스트랩다운 탐색기 훼손영상 복원기법

Abstract

본 논문에서는 스트랩다운 영상탐색기 개발을 위해 각속도계 정보를 이용한 실용적인 움직임 훼손영상 복원 필터링 기법을 제안한다. 각속도계 편향오차가 움직임 훼손을 기술하기 위한 점확산 함수 파라미터의 불확실성으로 작용한다는 점에 착안하여, 이를 놈 제한조건을 만족하는 파라미터 불확실성으로 가정한 후 움직임 훼손 영상을 불확정 선형 상태 공간 방정식으로 모델링한다. 각속도계 편향오차에 의한 파라미터 불확실성 행렬이 놈 제한 조건을 만족한다는 가정 하에, 순환 선형 강인 칼만필터에 기반한 움직임 훼손영상 복원필터가 설계된다. 실제 IR 영상을 이용하여 제안된 영상훼손 복원 필터가 각속도계 편향 오차가 존재하는 상황에서도 신뢰할만한 영상복원 성능을 제공함을 확인한다. This paper proposes a practical linear recursive robust motion deblurring filter using the inertial sensor measurements for strapdown image seekers. The angular rate information obtained from the gyro mounted on the missile is used to define the PSF(point spread function). Since the gyro output contains a unknown but bounded bias error. the motion blur image model can be expressed as the linear uncertain system. In consequence, the motion deblurring problem can be cast into the robust Kalman filtering which provides reliable state estimates even in the presence of the parametric uncertainty due to the gyro bias. Through the computer simulations using the actual IR scenes, it is verified that the proposed algorithm guarantees the robust motion deblurring performance.