第四章 传感器成像原理及其图像特征.pptVIP

根据三角形相似原理，可得 像点位移的计算公式： ?h = r*h/H r : 像点 a 到像主点的距离 ; H 为摄影航高 ; h 为地面高差。 像点位移规律 位移量与像主点的距离r成正比。 r=0 时, ?h =0, 像主点无移位。 ?h与 h 成正比, h 0, 像点背离像主点方向移位； h 0, 像点朝向像主点方向移位 (3) ?h与航高 H 成反比。 第三节 扫描成像原理 利用扫描镜和探测元件对目标物体以瞬时视场为单位进行的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特征信息，形成一定谱段的图像。其探测波段可包括紫外,红外,可见光和微波波段。 扫描成像类型的传感器主要有：光机扫描仪、CCD固体自扫描仪和成像光谱仪等。 扫描成像类型的传感器工作原理： 差别： 光学摄影类型的传感器是将收集到的地物反射光在感光胶片上直接曝光成像，而光电成像类型的传感器是将收集到的电磁波能量通过仪器内的光敏或热敏元件转变成电能后再记录下来。 优点： 扩大了探测的波段范围； 便于数据的存储与传输 扫描成像类型的传感器与光学摄影类型的传感器的比较： 光机扫 描 仪 光机扫描仪是借助遥感平台沿飞行方向运动与遥感器自身的光机对目标地物逐点、逐行横向扫描，达到地面覆盖，得到地面条带图像的成像装置。 扫描成像类型的传感器 多 光 谱 扫 描 仪 多光谱扫描仪是在红外扫描仪的基础上发展起来的，其探测波长包括电磁波的紫外、可见光和红外三个部分。 多光谱扫描仪主要由两个部分组成：机械扫描装置和分光装置。它是由扫描镜收集地面的电磁辐射，系统把收集到的电磁辐射汇聚成光束，然后通过分光装置分成不同波长的电磁波，它们分别被一组不同探测器所探测器，经过信号放大，然后记录在磁带上，或通过电光转换后记录在胶片上。 光机扫描成像类型的传感器 收集 聚焦 分光 探测 记录 MSS数据获取原理图 空间分辨率 瞬时视场角 MSS工作原理 MSS的成像板上有24+2个探测元，按波段排列成四列，每列由六个探测元，每个探测元的地面观察面积为79m×79m。另外两个探测元为热红外通道，分辨力为240 m×240 m 。扫描仪成像时，每个波段由六个相同大小的探测元与飞行方向平行排列，这样在瞬间看到的地面大小为6×79m×79m，又由于扫描总视场为11.56度，地面宽度为185km，因此扫描一次每个波段获取六条扫描图像，其地面范围为474m×185km。又因卫星速度为6.5km/s，在扫描一次的时间里卫星正好往前移动474m，因此扫描现恰好衔接。 遥感器 波段 波长范围/um MSS 4 0.5~0.6 5 0.6~0.7 6 0.7~0.8 7 0.8~1.1 0.5~0.6 um 0.6~07 um 0.7~08 um 0.8~1.1 um 10.4~12.6 um 扫描方向 卫星前进方向 CCD传感器 CCD传感器 用一种称为电荷耦合器件CCD（change coupled device）的探测器制成的传感器。这种传感器受光或电激作用产生的电荷，在外力作用下在固体内移动，以产生输出信号。将若干个CCD元器件排成一行，称为CCD线阵列传感器。 法国SPOT卫星上装载的HRV（High Resolution Visible range instrument）是一种CCD线阵列传感器，又称为线阵列推扫式扫描仪。 固体自扫描仪 推帚式扫描仪工作原理图 CCD传感器—HRV 1）HRV的多光谱段的每个波段的线阵列探测器组，由3000个CCD元件组成。每个元件形成的像元，相对地面上为20m×20m。因此一行CCD探测器形成的图像线，相对地面上为20m×6000km。 2）HRV的全色波段的线阵列探测器组由6000个CCD元件组成一行。地面上总的市场宽度仍为60km，因此每个像元地面大小为10m×10m。 光谱段 光谱特性 分辨率 0.50~0.59 μm 绿 20 m 0.61~0.68 μm 红 20 m 0.79~0.89 μm 近红外 20 m 0.51~0.73 μm 全波段 10 m HRV数据采集原理 HRV是推帚式扫描仪。 探测元件为4根平行的CCD线列，每根探测一个波段，每线含3 000（HRV1～