第04章 遥感图像的成像原理.ppt

《遥感概论》
中国矿业大学(北京)遥感与地理信息系
杨可明
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四、遥感图像的成像原理
、传感器的分类
、光学摄影机类型传感器的成像原理
、光电成像传感器的成像原理
、成像光谱仪原理简介
、合成孔径侧视雷达原理简介
随着空间技术、航天技术、无线电电子技术、光学技术、计算机技术及其它相关科学的迅速发展,遥感传感器从第一代的航空摄影机,第二代的多光谱摄影机、扫描仪,很快发展到第三代的固体扫描仪(Charge Coupled D)。
进入90年代以后,D传感器的出现,使遥感图像的空间分辨率由Landsat-MSS的80m提高到目前的2~3m,甚至1m以上;
传感器的分类
高光谱分辨率成像仪的出现,使多光谱遥感图像的光谱分辨率可达到5 ~10nm;
加拿大雷达卫星(RADARSAT)的成功发射以及美国的地球观察雷达系统EOS-SAR的研制标志着雷达图像的空间分辨率大大提高。
所有这些说明,遥感图像应用于地图的测绘和GIS基础信息的获取已成为可能。
传感器的分类
遥感技术常用的传感器:
航空摄影机(航摄仪)
全景摄影机
多光谱摄影机
多光谱扫描仪(Multi-Spectral Scanner,MSS)
专题制图仪(Thematic Mapper, TM)
反束光导摄像管(RBV)
HRV(High Resolution Visible range instruments)扫描仪
合成孔径侧视雷达(Side-Looking Airborne Radar,SLAR)
传感器的分类
传感器的分类
图遥感器的分类情况
主动式
侧视雷达
全景雷达
真实孔径雷达
合成孔径雷达
被动式
光电成像类型
TV摄像机
D
扫描仪
光学摄影类型
多光谱摄影机
全景摄影机
缝隙摄影机
框幅摄影机
成像遥感器
成像光谱仪
面阵成像光谱仪
线阵成像光谱仪
光学摄影机类型传感器的成像原理
光学摄影类型传感器主要包括:框幅摄影机、缝隙摄影机、全景摄影机和多光谱摄影机四种类型。
共同特点:由物镜收集电磁波,并聚焦到感光胶片上,通过感光材料的探测与记录,在感光胶片上留下目标的潜像,然后经过摄影处理,得到可见的影像。
分幅式摄影机成像示意图
光学摄影机类型传感器的成像原理
框幅式摄影机传感器成像原理是在某一个摄影瞬间获得一张完整的像片(18cm×18cm或23cm×23cm幅面)。
一张像片上的所有像点共用同一个摄影中心和同一个像片面,亦即共用一组外方位元素。因此,像点和物点之间可以用航测像片解析的共线方程来描述。
一、框幅式摄影机
光学摄影机类型传感器的成像原理
缝隙摄影机,或称推扫式摄影机、航带摄影机。在飞机或卫星上,摄影瞬间所获取的影像是与航线方向垂直且缝隙等宽的一条线影像。
当飞机或卫星向前飞行时,摄影机焦平面上与飞行方向成垂直的狭缝中的影像也连续变化。如果摄影机内的胶片不断地卷动,且其速度与地面在缝隙中的影像移动相同,则能得到连续的航带摄影像片。
二、缝隙摄影机
v
x
y
V
S
H
光学摄影机类型传感器的成像原理
全景摄影机又称摇头摄影机,或叫扫描摄影机。它是在物镜焦面上平行于飞行方向设置一狭缝,并随物镜作垂直航线方向扫描,得到一幅扫描成的图像,因此称扫描像机,又由于物镜摆动的幅面很大,能将航线两边的地平线内的影像都摄入底片,因此又称为全景摄影机。
全景摄影机的特点:焦距长,有的达600mm以上,可在长约23cm,宽达128cm的胶片上成像。它的精密透镜既小又轻,扫描视场很大,有时能达180°。
三、全景摄影机
航向
航线
缝隙