[發明專利]一種寬視場恒地元光學遙感成像方法

有效

• 申請號: 201611192424.8
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106595598B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 李興隆;陳文;張少偉;劉玉嬌
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 潘朱慧

一種寬視場恒地元光學遙感成像方法，其包含以下步驟：S1、建立恒地元分辨率成像模型：L＝(R+h)cosθ?[(R+h)²cos²θ?h²?2Rh]^1/2；Res＝L*d/f；式中，L為折射率為1條件下的光程，θ為傾斜視角，h為相機平臺高度，R為地球平均半徑，Res為地元分辨率，d為相機探測器像平面上一個像元的尺寸，f為相機所構成的光學遙感成像系統的焦距；S2、根據恒地元分辨率成像模型設計光學遙感成像系統，采用線陣推帚式掃描方式對地成像，獲得恒地元分辨率的條帶圖像；S3、計算條帶圖像的幅寬；S4、繞地球不同經、緯線圈多次成像，然后將相鄰經、緯線圈的條帶圖像進行拼接，以實現圖像的全球覆蓋，從而獲得等光程的寬視場恒地元圖像。其優點是：在獲取超寬刈幅對地光學遙感信息的同時，所成圖像的全視場內地元分辨率均一、畸變量小。

技術領域

本發明涉及對地光學遙感成像技術領域，具體涉及一種寬視場恒地元光學遙感成像方法。

背景技術

在對地光學遙感中，尤其是在相對地球運動的光學有效載荷中，為了獲取更大范圍的對地遙感信息，需要擴大光學相機可觀測的視場角度，方式通常有以下三種：

一種是光機掃描方式，即通過掃描反射鏡，在運動部件的帶動下，按照預先設計的規則旋轉掃描對地的物空間，實現大范圍光學信息的獲?。灰环N是光學相機隨平臺旋轉，實現對地物空間的掃描，獲取大范圍光學信息；一種是在相機平臺上，光學相機在驅動機構的帶動下實現“側擺”，完成對所關注物空間光學信息的獲取。

然而由于光學視場不為零以及地球曲率等原因，在上述三種均采用傳統幾何光學成像模型的工作方式下對地成像時，都會引起光程的非線性變化，從而出現掃描帶的兩端寬度大于正射點處的寬度，如圖1和圖2所示。在對地光學遙感中，目前評價光學相機地元分辨率的指標均為正射點對應的指標。由圖1可見，應用目前相機寬視場對地成像時，邊緣視場的地元分辨率與正射點I的地元分辨率有著較大的差別，且偏離正射點的角度越大，差別就越大，在觀測角度較大的寬視場對地遙感中尤其嚴重。這將導致地元分辨率不均一的缺點，對后續圖像的定量化應用產生不利影響：如加大了尺度變換、尺度效應以及圖像反演的難度，同時降低了遙感質量。

針對上述問題，需要提供一種新型的光學遙感成像方法，使得在不計地面起伏、不進行信息處理的情況下，可以實現在獲取超寬刈幅對地光學遙感信息的同時，所成圖像具有全視場內地元分辨率均一、畸變量小而穩定的特點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種寬視場恒地元光學遙感成像方法，可以在不計地面起伏、不進行信息處理的情況下，針對寬視場獲取地元分辨率均一相等的圖像信息。

一種寬視場恒地元光學遙感成像方法，其特征是，包含以下步驟：

S1、建立恒地元分辨率成像模型：

L＝(R+h)cosθ-[(R+h)²cos²θ-h²-2Rh]^1/2；

Res＝L*d/f；

式中，L為相機探測平面到地球表面的光束長度，取大氣折射率為1，則光程亦為L，θ為傾斜視角，h為相機平臺高度，R為地球平均半徑，Res為地元分辨率，d為相機探測器像平面上一個像元的尺寸，f為相機所構成的光學遙感成像系統的焦距；

S2、根據恒地元分辨率成像模型設計光學遙感成像系統，對地成像獲得恒地元分辨率的條帶圖像。

上述的寬視場恒地元光學遙感成像方法，其中，所述的步驟S2中：

所述的光學遙感成像系統采用線陣推帚式掃描方式對地成像。

上述的寬視場恒地元光學遙感成像方法，其中，所述的步驟S2以后還包含：