第六章-遙感傳感器及其成像原理課件

1、第六章 遙感傳感器及其成像原理1）組成第六章 遙感傳感器及其成像原理2）傳感器類型（1）攝影類型的傳感器；（2）掃描成像類型的傳感器；（3）雷達(dá)成像類型的傳感器；(見5.4)（4）非圖像類型的傳感器。（見5.4）6.1 攝影類型的傳感器6.1.1攝影類傳感器分類1）框幅式攝影機(jī)（分幅式攝影機(jī)、畫幅式攝影機(jī)）一次曝光得到目標(biāo)物一幅像片，記錄介質(zhì)為感光膠片。主要用于遙感探測(cè)和制圖。（1）鏡頭視場(chǎng)角分為常角：5070；寬角：70105；特寬角：105135。視場(chǎng)角愈大，地面覆蓋范圍愈大。6.1.1 攝影類傳感器分類（2）焦距（f）短焦距：200mm，航天攝影機(jī)的焦距：300mm，甚至1000mm。（

2、3）相幅230mm230mm，180mm180mm，60mm60mm，230mm460mm。6.1.1 攝影類傳感器分類2）全景攝影機(jī)焦距：600mm，23cm（航向）128cm（橫向），主要用于軍事偵察。（1）縫隙式攝影機(jī)又稱航帶攝影機(jī)、裂隙攝影機(jī) 。在攝影瞬間獲取影像，與航向垂直，且與縫隙等寬的一條地面影像?？p隙式攝影機(jī)6.1.1 攝影類傳感器分類（2）鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)式攝影機(jī)攝影機(jī)在物鏡焦平面上平行于飛行方向設(shè)置一狹縫，隨物鏡作垂直航線方向掃描。由于物鏡擺動(dòng)的幅面很大，可將航線兩邊地平線內(nèi)的影像攝入底片，故稱全景攝影機(jī)。 轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭的物鏡 用棱鏡鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)，連續(xù)卷片成像鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)式攝影機(jī)6.1.1 攝

3、影類傳感器分類全景攝影畸變：相片兩端的地表景物被壓縮。6.1.1 攝影類傳感器分類3）多光譜攝影機(jī)多光譜攝影機(jī)指對(duì)同一地區(qū)，在同一瞬間攝取多個(gè)波段影像的攝影機(jī)。采用多光譜攝影的目的，是充分利用地物在不同光譜區(qū)，有不同的反射特征，來(lái)增加獲取目標(biāo)的信息量，以便提高影像的判讀和識(shí)別能力。（1）多相機(jī)組和型。（2）多鏡頭組合型。（3）單鏡頭分光束型。在物鏡后加分光裝置（光柵分光、分光鏡頭），將光分解成多個(gè)光束。6.1.1 攝影類傳感器分類多相機(jī)組和型 多鏡頭組合型 單鏡頭分光束型 6.1.1 攝影類傳感器分類4）數(shù)碼攝影機(jī) 一次曝光得到目標(biāo)物一幅像片，記錄介質(zhì)為光敏電子器件，如CCD（電荷耦合裝置：C

4、harge Coupled Device）6.1.2 攝影相片的幾何特征1）攝影方式（1）垂直攝影主光軸偏離垂線的角度3的攝影。為了獲得較好的立體效果對(duì)制圖要求不高。2）投影方式框幅式攝影機(jī)：中心投影。全景攝影機(jī)：全景投影、多（行）中心投影。6.2 掃描成像類傳感器 掃描成像類型的傳感器是逐點(diǎn)逐行地以時(shí)序方式獲取二維圖像。1）光/機(jī)掃描儀（對(duì)物面掃描的成像儀）工作原理：掃描儀前安裝光學(xué)鏡頭，依靠機(jī)械傳動(dòng)裝置使鏡頭擺動(dòng)，通過(guò)遙感平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，形成對(duì)目標(biāo)地物的逐點(diǎn)逐行掃描。掃描儀組成：由一個(gè)四方棱鏡、若干反射鏡和探測(cè)元件組成。常用儀器：紅外掃描儀、多光譜掃描儀、成像光譜儀、自旋和步進(jìn)式成像儀及多頻段

5、頻譜儀等；6.2 掃描成像類傳感器光/機(jī)掃描儀幾何特征取決于：瞬時(shí)視場(chǎng)角（2）：掃描鏡在一瞬時(shí)時(shí)間內(nèi)，視場(chǎng)角限制在很小的角度之內(nèi)，稱為瞬時(shí)視場(chǎng)角。它決定掃描儀的空間分辨率?？傄晥?chǎng)角（2）：掃描帶的地面寬度。L=2H0tan要求探測(cè)元件有足夠快的響應(yīng)時(shí)間，滿足瞬時(shí)視場(chǎng)角的要求，可供選擇的探測(cè)器受到限制。光機(jī)掃描儀分為：?jiǎn)尾ǘ魏投嗖ㄗV兩種。6.2 掃描成像類傳感器2）推帚式掃描儀（掃帚式掃描儀、刷式掃描儀、推掃式成像儀、對(duì)像面掃描成像儀、固體自掃描成像）（1）線陣列推掃式成像儀工作原理：用一豎列探測(cè)元件進(jìn)行掃描，在瞬間能同時(shí)得到垂直航線的一條圖像線，不需要用擺動(dòng)的掃描鏡，像縫隙攝影機(jī)那樣，以“推掃”方式獲取沿軌道的連續(xù)圖像條帶。探測(cè)元件：CCD線陣。投影方式：多（行）中心投影 。（與縫隙式攝影機(jī)類似）探測(cè)元件數(shù)目越多、體積越小、分辨率越高。6.2 掃描成像類傳感器（2）面陣列推掃式成像儀 CCD面陣 電視攝像機(jī)（電視錄像機(jī)）工作原理：是一種面陣列探測(cè)器式傳感器。它與光學(xué)攝影機(jī)一樣，利用物鏡構(gòu)像，但影像聚焦在光導(dǎo)靶面上，提取影像信息的方法是利用電子槍對(duì)靶面的掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)。組成：照相機(jī)物鏡，光導(dǎo)靶面，電子槍，光電倍增管，消去燈，偏轉(zhuǎn)、聚焦和校正線圈等組成。投影方式：中心投影。（與框幅式攝影機(jī)類似）推帚式掃描儀分為：?jiǎn)尾ǘ魏投嗖ㄗV兩種。6.2 掃描成像類傳感器3）成像光譜儀(