[發(fā)明專利]空間光學(xué)遙感器對實際地物成像的計算機(jī)仿真系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110452715.7
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102568034A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫陽;閆鋒;薛棟林;鄭立功;張學(xué)軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 王淑秋

1.一種空間光學(xué)遙感器對實際地物成像的計算機(jī)仿真系統(tǒng)，其特征在于包括目標(biāo)源匹配模塊、遙感器仿真模塊、仿真系統(tǒng)時鐘單元、掃描模塊和掃描信息組織模塊；

目標(biāo)源匹配模塊：以地物亮度數(shù)據(jù)和地域高程數(shù)據(jù)為輸入，由內(nèi)部的地物比例調(diào)整運算器將依照自然距離比例尺的地物亮度數(shù)據(jù)重新規(guī)劃為按照地球坐標(biāo)系中空間立體角坐標(biāo)分布的規(guī)劃亮度矩陣，由內(nèi)部的高程匹配運算器將地域高程數(shù)據(jù)規(guī)劃為與規(guī)劃亮度矩陣配套的高程分布矩陣，然后將規(guī)劃亮度矩陣與高程分布矩陣融合，得到帶有立體地形分布信息的地物亮度與空間信息集成數(shù)據(jù)；地物亮度與空間信息集成數(shù)據(jù)提供給掃描模塊；

遙感器仿真模塊包括軌道模擬單元、姿態(tài)模擬單元、光學(xué)系統(tǒng)模擬單元和圖像傳感器模擬單元；軌道模擬單元為掃描模塊提供遙感器軌道參數(shù)；姿態(tài)模擬單元為掃描模塊提供遙感器在軌姿態(tài)參數(shù)；光學(xué)系統(tǒng)模擬單元為掃描模塊提供遙感器光學(xué)系統(tǒng)的焦距，為掃描信息組織模塊提供根據(jù)遙感器光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所計算出遙感器光學(xué)系統(tǒng)各個子視場的點擴(kuò)散函數(shù)；圖像傳感器模擬單元為掃描模塊和掃描信息組織模塊提供遙感器的圖像傳感器物理參數(shù)；

仿真系統(tǒng)時鐘單元：為掃描模塊和掃描信息組織模塊提供時間同步信息；

掃描模塊包括掃描時序控制器、像素映射單元、高程效果耦合單元和曝光模擬單元；

掃描時序控制器：利用仿真系統(tǒng)時鐘單元提供的時間同步信息及圖像傳感器模擬單元提供的圖像傳感器物理參數(shù)，得到對地遙感過程中圖像傳感器各像元的成像時間序列，并將各像元的成像時間序列提供給像素映射單元；

像素映射單元：根據(jù)軌道模擬單元提供的遙感器軌道參數(shù)、姿態(tài)模擬單元提供的遙感器姿態(tài)參數(shù)、光學(xué)系統(tǒng)模擬單元提供的遙感器光學(xué)系統(tǒng)焦距和圖像傳感器模擬單元提供的圖像傳感器物理參數(shù)，按照物像空間幾何關(guān)系計算圖像傳感器各像元與地面景物之間的空間幾何關(guān)系，獲得各像元在遙感過程全程對應(yīng)的地物坐標(biāo)序列；根據(jù)各像元在遙感過程全程對應(yīng)的地物坐標(biāo)序列、地物亮度與空間信息集成數(shù)據(jù)中的規(guī)劃亮度矩陣和掃描時序控制器提供的圖像傳感器各像元的成像時間序列得到圖像傳感器各像元對應(yīng)的地物坐標(biāo)亮度時間序列；各像元對應(yīng)的地物坐標(biāo)亮度時間序列提供給高程效果耦合單元；

高程效果耦合單元：根據(jù)地物亮度與空間信息集成數(shù)據(jù)中的高程分布矩陣對圖像傳感器各像元對應(yīng)的地物坐標(biāo)亮度時間序列中的亮度數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，實現(xiàn)高程修正，得到修正地物坐標(biāo)亮度時間序列；修正地物坐標(biāo)亮度時間序列提供給曝光模擬單元；

曝光模擬單元：根據(jù)圖像傳感器模擬單元提供的圖像傳感器物理參數(shù)對高程效果耦合單元提供的修正地物坐標(biāo)亮度時間序列中各點亮度值進(jìn)行模擬曝光運算，獲得圖像傳感器各像元的圖像坐標(biāo)灰度時間序列；各像元的圖像坐標(biāo)灰度時間序列提供給掃描信息組織模塊；

掃描信息組織模塊：依據(jù)仿真系統(tǒng)時鐘單元提供的時間同步信息、圖像傳感器模擬單元提供的圖像傳感器物理參數(shù)和曝光模擬單元提供的圖像傳感器各像元的圖像坐標(biāo)灰度時間序列，排列出對地成像圖像，再將排列出的對地成像圖像與光學(xué)系統(tǒng)模擬單元提供的光學(xué)系統(tǒng)各個視場的點擴(kuò)散函數(shù)卷積，得到對地成像仿真圖像亮度矩陣。