第8讲-遥感传感器及其成像原理.ppt

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1、遥感原理与应用PrinciplesandApplicationsofRemoteSensing第八讲遥感传感器及其成像原理RemoteSensorandImagingPrinciple一、传感器概述二、摄影成像类型传感器三、扫描成像类型传感器四、成像光谱仪五、雷达成像仪主要内容重点接收、记录目标地物电磁波信息的工具1.定义:2.组成:收集器收集地物辐射的能量。如透镜组、反射镜组、天线等。探测器将收集的辐射能转换为化学能或电能。如摄影感光胶片、CCD。处理器对收集的信号进行处理。如显影、定影；电信

2、号的放大处理、滤波、调制、变换等。输出器输出获取的数据。如磁带记录仪、扫描晒像仪等。一、传感器概述1）按工作方式主动式——雷达、激光雷达被动式2）按成像方式摄影成像类型的传感器；扫描成像类型的传感器；雷达成像类型的传感器；非图像类型的传感器。3.分类一、传感器概述一、传感器概述二、摄影成像类型传感器三、扫描成像类型传感器四、成像光谱仪五、雷达成像仪主要内容类型1）框幅式摄影机2）全景摄影机3)多光谱摄影机二、摄影成像类型传感器传统摄影成像：利用光学镜头以及放置在焦平面的感光胶片记录影像；数字摄影成

3、像：通过放置在焦平面的光敏元件，经光/电转化，以数字信号记录影像。1.框幅式摄影机：普通相机二、摄影成像类型传感器1109542876113①外壳②镜筒③物镜④滤光片⑤暗匣⑥压片机构⑦卷片轴⑧操纵器⑨座架⑩减震器⑪吸气管二、摄影成像类型传感器1.框幅式摄影机：普通相机(1)缝隙式摄影机/航带式摄影机(2)镜头转动式摄影机二、摄影成像类型传感器2.全景式摄影机(1)缝隙式摄影机二、摄影成像类型传感器(2)镜头转动式摄影机二、摄影成像类型传感器全景畸变(panoramicdistortion)像距不变

4、，物距随扫描角的增大而增大，出现两边比例尺逐渐缩小的现象，整个影象产生全景畸变；扫描时，飞机向前运动，扫描摆动的非线性因素，使畸变复杂化。(2)镜头转动式摄影机二、摄影成像类型传感器多相机多光谱多镜头多光谱单镜头多光谱二、摄影成像类型传感器3.多光谱摄影机蓝绿红红外分光板(1)单镜头光束分离二、摄影成像类型传感器由于光束在分离过程中有一部分能量被损失，而且在不同波段的损耗量不等，所以这种摄影仪取得的多光谱像片的影像质量会受到不同程度的影响。滤光片二、摄影成像类型传感器(2)多相机多光谱4.摄影像片

5、的几何特性二、摄影成像类型传感器中心投影所有投射线或其延长线都通过投影中心聚焦在投影面上成像。点的中心投影仍为点。(特例:不成像)直线的中心投影仍为直线。(特例：点，射线，不成像)面的中心投影仍为面。(特例:直线)投影面倾斜对成像的影响4.摄影像片的几何特性二、摄影成像类型传感器4.摄影像片的几何特性二、摄影成像类型传感器地形影响4.摄影像片的几何特性二、摄影成像类型传感器比例尺：像片上的尺寸与实际尺寸之比航片像幅大小：18cm*18cm短焦航摄机23cm*23cm中焦30cm*30cm长焦1/m

6、=f/H二、摄影成像类型传感器4.摄影像片的几何特性一、传感器概述二、摄影成像类型传感器三、扫描成像类型传感器四、成像光谱仪五、雷达成像仪主要内容记录方式：磁带、磁盘感应波段：不限——光能转化为电能三、扫描成像类型传感器逐点逐行地以时序方式获取二维图像。扫描成像仪类型1.光机/机械扫描成像2.固体自扫描成像(推帚式扫描仪)3.高光谱成像光谱扫描仪三、扫描成像类型传感器1.光机/机械扫描成像光/机扫描成像系统，是在扫描仪的前方安装光学镜头，依靠机械传动装置使镜头摆动，形成对目标地物的逐点逐行扫描。三

7、、扫描成像类型传感器典型光/机扫描成像系统1.光机/机械扫描成像机载红外扫描仪气象卫星上携带的AVHRR传感器MSS多光谱扫描仪TM/ETM专题制图仪三、扫描成像类型传感器1)红外扫描仪镜头转动三、扫描成像类型传感器分辨率1)红外扫描仪三、扫描成像类型传感器扫描仪瞬时视场角扫描仪空间分辨率分辨率—星下点瞬时视场：在扫描成像过程中一个光敏探测元件通过望远镜系统投射到地面上的直径或对应的视场角度。三、扫描成像类型传感器1)红外扫描仪分辨率—非星下点观测视线倾斜时扫描仪空间分辨率是变化的，产生全景畸变。

8、三、扫描成像类型传感器1)红外扫描仪分辨率三、扫描成像类型传感器1)红外扫描仪扫描线的衔接出现扫描漏洞出现扫描重叠三、扫描成像类型传感器1)红外扫描仪地速热红外像片上的色调变化与相应的地物的辐射强度变化成函数关系。地物发射电磁波的功率和地物的发射率成正比，与地物温度的四次方成正比。热红外像片的色调特征三、扫描成像类型传感器1)红外扫描仪热红外扫描仪对温度比对发射本领的敏感性更高。三、扫描成像类型传感器Landsat陆地卫星系列Landsat1-5：MSS多光谱扫描仪Landsat4