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龙图腾网获悉中国科学院西安光学精密机械研究所申请的专利基于微光亚像元错位采样的成像系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119520942B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411452858.1，技术领域涉及：H04N23/13；该发明授权基于微光亚像元错位采样的成像系统及方法是由赵惠;樊学武;潘越;李宝鹏设计研发完成，并于2024-10-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于微光亚像元错位采样的成像系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于微光亚像元错位采样的成像系统及方法，用于解决现有的像增强型ICCD或ICMOS相机采样时易因欠采样导致图像分辨率退化的技术问题。该成像系统包括采样单元、转台及上位机；其中，采光单元中的TDI‑ICMOS相机是由像增强器与TDI‑CMOS探测器耦合而成，TDI‑CMOS探测器内部设有n行平行分布的感光通道，相邻两行感光通道在行方向上依次错位个像素，在TDI推扫方向上依次间隔个像素；转台用于安装相机，上位机对图像进行融合增强。本发明的TDI‑ICMOS相机只需要在转台的配合下利用推扫成像模式，就可以获得n幅具有亚像素相对位移的微光推扫图像，从而为融合增强提升信噪比与MTF奠定了基础。

本发明授权基于微光亚像元错位采样的成像系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于微光亚像元错位采样的成像方法，其特征在于，采用基于微光亚像元错位采样的成像系统，该成像系统包括采样单元、转台1及上位机2；所述采样单元为微光相机3，包括TDI-ICMOS相机及设置在TDI-ICMOS相机前端的微光镜头；微光镜头内部为全反射式构型、折射式构型或折反射式构型，用于收集微光条件下的稀疏光子流，并传输至TDI-ICMOS相机；所述TDI-ICMOS相机是由像增强器与TDI-CMOS探测器耦合而成，用于将接收到的稀疏光子流转换为对应的图像信号；所述TDI-CMOS探测器内部设有n行平行分布的感光通道，2≤n≤4；相邻两行感光通道在行方向上依次错位个像素，在TDI推扫方向上依次间隔个像素，其中，D表示相邻两行感光通道之间的物理间隔；所述转台1用于安装所述微光相机3，并根据TDI-ICMOS相机的行频设定相应的转动角速度；所述上位机2与TDI-ICMOS相机的输出端连接，通过图像采集卡接收由TDI-ICMOS相机输出的图像信号并进行图像的融合增强，从而实现成像；成像方法包括以下步骤： [1]通过微光镜头收集微光条件下来自目标场景的稀疏光子流；所述微光条件是指晨昏、满月或14月时的亮度条件； [2]采用TDI-ICMOS相机通过TDI推扫的方式获取n幅微光图像，并将其传输至上位机2；所述TDI-ICMOS相机的TDI-CMOS探测器内部设有n行平行分布的感光通道，2≤n≤4；所述n幅微光图像中相邻两幅图像之间均存在重叠部分； [3]通过上位机2对接收到的微光图像进行融合及后处理，从而实现目标场景的微光亚像元错位采样成像，具体为： [3a]将上位机2接收到的第一幅微光图像定义为参考图像，其余图像以参考图像为基准，沿推扫方向的反方向分别按序位移n-1×D+N个像素，实现n幅微光图像的剪裁对齐，其中，D表示相邻两行感光通道之间的物理间隔，N表示每行感光通道的积分级数； [3b]对剪裁对齐后的微光图像分别进行暗电平校正处理；所述暗电平校正处理是指扣除与行积分时间对应的暗电流信号； [3c]对暗电平校正处理后的微光图像进行降噪滤波处理； [3d]再次以参考图像为基准，计算得到其余微光图像相对于参考图像在感光通道行方向与推扫方向上的亚像素相对位移，从而构造出亚像素相对位移矩阵M； [3e]基于步骤[3d]构造的亚像素相对位移矩阵M，将其余微光图像分别与参考图像配准； [3f]对配准后的各幅微光图像分别进行增强处理，之后再对每一幅增强后的微光图像进行降噪滤波处理； [3g]在步骤[3f]的基础上，对每幅微光图像分别进行预处理，之后再将各幅微光图像进行融合增强处理；所述预处理是指先进行镜像边界延拓处理，再实施加窗处理；所述融合增强处理的具体过程为： [3g1]将预处理后的微光图像叠加求平均后得到均值图像，之后再对均值图像实施超分辨放大至2倍后得到融合估计图像的初始估计X； [3g2]定义外循环的初始化迭代次数为t，最大迭代次数为T，第t次迭代的融合估计图像为Xt，第t次迭代的累加矩阵为Gt，其中，Gt的维度与融合估计图像的维度相同，并令t＝1，Gt＝0，Xt＝X； [3g3]采用后向迭代反投影算法进行内循环，得到第t次迭代的累加矩阵Gt； [3g4]对融合估计图像Xt进行正则化滤波，之后将其与正则化因子β的乘积作为第t次迭代的正则化项Normt；同时将累加矩阵Gt与梯度迭代因子λ的乘积作为本次迭代的更新项ΔXt；然后通过正则化项Normt和更新项ΔXt对融合估计图像Xt进行更新，得到更新后的融合估计图像Xt*，其中，Xt*＝Xt-ΔXt+Normt； [3g5]判断t＝T是否成立，若成立，则得到融合增强图像X'final；否则，令Xt＝Xt*，Gt＝0，t＝t+1，返回步骤[3g3]； [3h]对融合增强处理后的微光图像依次实施降噪滤波、MTF增强、再次降噪滤波处理，从而实现目标场景的微光亚像元错位采样成像；所述降噪滤波采用非局域均值NLM去噪算法；所述MTF增强采用加速矢量外推RL算法。

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