第六章 遥感传感器及其成像原理

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1、第六章遥感传感器及其成像原理1）组成第六章遥感传感器及其成像原理2）遥感传感器类型(1)从基本结构原理分为：（1）光学摄影类型；（2）扫描成像类型；（3）雷达成像类型；(见5.4)（4）非图像类型。（见5.4）2）遥感传感器类型（2）从电磁波来源分为：6.1摄影类型的传感器6.1.1摄影类传感器分类1）框幅式摄影机2）全景摄影机（1）缝隙式摄影机（2）镜头转动式摄影机3）多光谱摄影机（1）多相机组和型。（2）多镜头组合型。（3）单镜头分光束型。4）数码摄影机6.1摄影类型的传感器6.1.1摄影类传感器分类1）框幅式摄影机（分幅式摄影机、画幅式摄影机）一次曝光得

2、到目标物一幅像片，记录介质为感光胶片。主要用于遥感探测和制图。（1）镜头视场角分为常角：50°～70°；宽角：70°～105°；特宽角：105°～135°。视场角愈大，地面覆盖范围愈大。6.1.1摄影类传感器分类（2）焦距（f）短焦距：<100mm中焦距：100~200mm，航空摄影机的焦距：150mm；长焦距：>200mm，航天摄影机的焦距：300mm，甚至>1000mm。（3）像幅230mm×230mm，180mm×180mm，60mm×60mm，230mm×460mm。6.1.1摄影类传感器分类2）全景摄影机焦距：600mm，23cm（航向）×128cm

3、（横向），主要用于军事侦察。（1）缝隙式摄影机又称航带摄影机、裂隙摄影机。在摄影瞬间获取影像，与航向垂直，且与缝隙等宽的一条地面影像。缝隙式摄影机6.1.1摄影类传感器分类（2）镜头转动式摄影机摄影机在物镜焦平面上平行于飞行方向设置一狭缝，随物镜作垂直航线方向扫描。由于物镜摆动的幅面很大，可将航线两边地平线内的影像摄入底片，故称全景摄影机。①转动镜头的物镜②用棱镜镜头转动，连续卷片成像镜头转动式摄影机6.1.1摄影类传感器分类全景摄影畸变：相片两端的地表景物被压缩。6.1.1摄影类传感器分类3）多光谱摄影机多光谱摄影机指对同一地区，在同一瞬间摄取多个波段影像的

4、摄影机。采用多光谱摄影的目的，是充分利用地物在不同光谱区，有不同的反射特征，来增加获取目标的信息量，以便提高影像的判读和识别能力。（1）多相机组和型。（2）多镜头组合型。（3）单镜头分光束型。在物镜后加分光装置（光栅分光、分光镜头），将光分解成多个光束。6.1.1摄影类传感器分类多相机组和型多镜头组合型单镜头分光束型6.1.1摄影类传感器分类4）数码摄影机一次曝光得到目标物一幅像片，记录介质为光敏电子器件，如CCD（电荷耦合装置：ChargeCoupledDevice）6.1.2摄影相片的几何特征1）摄影方式（1）垂直摄影主光轴偏离垂线的角度<3°的摄影。（

5、2）倾斜摄影主光轴偏离垂线的角度>3°的摄影。为了获得较好的立体效果对制图要求不高。2）投影方式框幅式摄影机：中心投影。全景摄影机：全景投影、多（行）中心投影。6.2扫描成像类传感器1）光/机扫描仪（或对物面扫描的成像仪）2）推帚式扫描仪（或对像面扫描的成像仪）（1）线阵列推扫式成像仪（2）面阵列推扫式成像仪3）成像光谱仪6.2扫描成像类传感器扫描成像类型的传感器是逐点逐行地以时序方式获取二维图像。1）光/机扫描仪（或对物面扫描的成像仪）工作原理：扫描仪前安装光学镜头，依靠机械传动装置使镜头摆动，通过遥感平台的运动，形成对目标地物的逐点逐行扫描。扫

6、描仪组成：由一个四方棱镜、若干反射镜和探测元件组成。常用仪器：红外扫描仪、多光谱扫描仪、自旋和步进式成像仪及多频段频谱仪等；6.2扫描成像类传感器光/机扫描仪几何特征取决于：瞬时视场角（2θ）：扫描镜在一瞬时时间内，视场角限制在很小的角度之内，称为瞬时视场角。它决定扫描仪的空间分辨率。总视场角（2Ф）：扫描带的地面宽度。L=2H0tanФ要求探测元件有足够快的响应时间，满足瞬时视场角的要求，可供选择的探测器受到限制。光机扫描仪分为：单波段和多波谱两种。6.2扫描成像类传感器2）推帚式扫描仪（或对像面扫描的成像仪、扫帚式扫描仪、刷式扫描仪、推扫式成像仪

7、、固体自扫描成像）（1）线阵列推扫式成像仪工作原理：用一竖列探测元件进行扫描，在瞬间能同时得到垂直航线的一条图像线，不需要用摆动的扫描镜，像缝隙摄影机那样，以“推扫”方式获取沿轨道的连续图像条带。探测元件：CCD线阵。投影方式：多（行）中心投影。（与缝隙式摄影机类似）探测元件数目越多、体积越小、分辨率越高。6.2扫描成像类传感器（2）面阵列推扫式成像仪①CCD面阵②电视摄像机（电视录像机）工作原理：是一种面阵列探测器式传感器。它与光学摄影机一样，利用物镜构像，但影像聚焦在光导靶面上，提取影像信息的方法是利用电子枪对靶面的扫描来实现。组成：照相机物镜

8、，光导靶面，电子枪，光电倍增管，消去灯