[發(fā)明專利]一種超分重建的斜模高光譜成像地面試驗裝置及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610192819.1 | 申請日： | 2016-03-30 |
| 公開（公告）號： | CN105737983B | 公開（公告）日： | 2017-10-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張愛武 | 申請（專利權(quán)）人： | 首都師范大學(xué) |
| 主分類號： | G01J3/28 | 分類號： | G01J3/28;G01J3/02 |
| 代理公司： | 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司11251 | 代理人： | 成金玉,孟卜娟 |
| 地址： | 100048 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 重建 斜模高 光譜 成像 地面 試驗裝置 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種超分重建的斜模高光譜成像地面試驗裝置及方法，屬于對地觀測領(lǐng)域。
背景技術(shù)
光譜分辨率與空間分辨率始終是一對矛盾，但人們對高空間分辨率遙感圖像的需求永無止境。純軟件提升空間分辨率的方法是指不依賴硬件上的改進，通過某些算法對采集到的影像進行處理，以獲得空間分辨率更高、質(zhì)量更好的影像，但受算法限制，有局限性。純硬件方法是指單純依靠提升傳感器硬件水平的方式來達到提高影像空間分辨率的目的。純硬件方法提升分辨率主要有兩種：增加傳感器焦距和降低象元的尺寸，硬件制作難度大。近年有從改變采樣模式上提高分辨率的方法，硬件制作相對簡單。比如法國SPOT-5通過改變傳感器CCD陣列的排列結(jié)構(gòu)采用超模式成像或高模式成像。航空攝影系統(tǒng)ADS40的全色波段以及德國宇航中心的HSRS(Hot Spot Recognition Sensors)也采用了和SPOT-5類似的設(shè)計。
超模式或高模式成像硬件上限制嚴格，普通工藝難以實現(xiàn)，后續(xù)的空間校正方法也過于繁瑣。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種超分重建的斜模高光譜成像地面試驗裝置及方法，改變傳統(tǒng)成像模式，采用斜模成像模式，僅改變高光譜高光譜線陣成像單元的成像角度，從而增加采樣密度。高光譜線陣成像單元以傾斜的方式移動，圖像的縱方向總長度減小(即幅寬減小)，采集的地物視場大小不變，等價于像元尺寸減小，則采樣密度增大，從硬件成像模式上提升高光譜空間分辨率，滿足對高空間分辨率提升的需求。
本發(fā)明的技術(shù)方案：一種超分重建的斜模高光譜成像地面試驗裝置，包括：支撐單元(1)、電動平移單元(2)、角度調(diào)節(jié)單元(3)、圖像存儲單元(4)、高光譜線陣成像單元(5)、供電轉(zhuǎn)換單元(6)和上位機單元(7)；其中：
所述支撐單元(1)，為整個裝置的支撐平臺，包括支架(11)和帶有自鎖機構(gòu)的腳輪(12)；通過打開腳輪(12)使支撐單元(1)移動進行被測目標的更換；支架(11)用來固定電動平移臺(2)、圖像存儲單元(4)及供電轉(zhuǎn)換單元(6)；
所述電動平移單元(2)，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成平移運動，負責(zé)高光譜線陣成像單元(5)的平移成像，包括運動控制器(21)、交流伺服電機(22)、伺服驅(qū)動器(25)、滾珠絲杠(27)及相應(yīng)聯(lián)軸器(24)、基座及軌道(26)、運動滑塊(23)；
所述的角度調(diào)節(jié)單元(3)，負責(zé)高光譜線陣成像單元(5)的平移成像時，高光譜線陣成像單元(5)線掃描平面與電動平移單元(2)平移平面的角度調(diào)節(jié)(可調(diào)范圍0°-90°)；角度調(diào)節(jié)單元(3)與電動平移單元(2)剛性連接；根據(jù)斜模成像的要求，手動調(diào)節(jié)角度調(diào)節(jié)單元(3)的刻度盤，形成不同夾角；
所述圖像存儲單元(4)，為可以同時接收6路高光譜圖像的無壓縮存儲器，通過CAMLink接口與高光譜線陣成像單元(5)的高光譜相機(52)相連，通過ESata接口與上位機單元(7)相連；
所述的高光譜線陣成像單元(5)能夠同時獲得視場內(nèi)840個譜段的圖像，包括直角連接件(51)、高光譜像機(52)和鏡頭(53)，高光譜線陣成像單元(5)與角度調(diào)節(jié)單元(3)通過直角連接件(51)連接；
所述供電單元(6)是給整個一種超分重建的斜模高光譜成像地面試驗裝置用電模塊供電，包括AC、DC/DC模塊；供電單元(6)通過不同接口給圖像存儲單元(4)、高光譜線陣成像單元(5)、電動平移臺(2)、上位機單元(7)供電；
所述上位機單元(7)控制整個裝置的運行，它分別通過計算機接口與電動平移單元(2)、圖像存儲單元(4)通信；對圖像采集單元(5)中高光譜像機(52)的參數(shù)設(shè)置、電動平移臺單元(2)相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，從而實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的獲取、分析與存儲，并提供圖像顯示功能；對圖像存儲單元(4)和高光譜線陣成像單元的控制，得到的被測目標斜模高光譜圖像。
所述支撐單元(1)中的支架(11)由鋁型材搭建而成，通過螺栓與電動平移臺(2)的基座(26)連接；自鎖腳輪(12)與支架(11)連接，自鎖結(jié)構(gòu)可保證測量時裝置的穩(wěn)定性。
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