多模態(tài)CCD相機(jī)系統(tǒng)（MADC）構(gòu)像方式和數(shù)據(jù)處理研究.pdf

1、研制大面陣CCD航空數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)是當(dāng)前國(guó)際航空遙感技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)航空遙感技術(shù)的發(fā)展和航空攝影測(cè)量設(shè)備的數(shù)字化進(jìn)程，提高國(guó)內(nèi)航空數(shù)字遙感技術(shù)的水平、降低對(duì)國(guó)外同類產(chǎn)品的嚴(yán)重技術(shù)依賴、滿足國(guó)內(nèi)對(duì)高精度、高分辨率航空遙感影像的迫切需求有著重要的意義和極大的視場(chǎng)價(jià)值。 中科院遙感所高光譜遙感研究室研制出多模態(tài)航空數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)(MADC)。MADC系統(tǒng)由3臺(tái)4K×4K的大面陣CCD數(shù)字相機(jī)組成。根據(jù)這些相機(jī)不同位置

2、和姿態(tài)的組合，可以形成寬視場(chǎng)、多光譜和立體成像3種模式。該系統(tǒng)能夠與空間定位定向系統(tǒng)(POS)連接，根據(jù)特制的快門控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)相機(jī)按照設(shè)定時(shí)間間隔的同步曝光，并同時(shí)與POS數(shù)據(jù)按時(shí)間進(jìn)行關(guān)聯(lián)。因此，與常規(guī)的航空數(shù)字?jǐn)z影設(shè)備比較，除了數(shù)字成像外，多模態(tài)、多光譜可選以及與飛機(jī)位置姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)鏈接是MADC系統(tǒng)的重要特點(diǎn)。 本文在國(guó)內(nèi)首次針對(duì)MADC系統(tǒng)各種工作模式的成像機(jī)理、該系統(tǒng)的標(biāo)定及利用POS數(shù)據(jù)對(duì)獲取影像進(jìn)行幾何精

3、校正處理等方面進(jìn)行了詳細(xì)研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括： (1)對(duì)MADC系統(tǒng)的成像模式進(jìn)行簡(jiǎn)化，抽象形成MADC系統(tǒng)成像的基本(組合)模式，并對(duì)其成像幾何關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究，得出了關(guān)于MADC系統(tǒng)成像、乃至涉及多角度遙感成像機(jī)理的一系列重要結(jié)論和推論。 (2)對(duì)MADC系統(tǒng)在實(shí)際作業(yè)時(shí)受到的幾何干擾因素進(jìn)行了研究分析，尤其是給出了大氣折射、地面起伏、地球曲率等因素對(duì)面陣CCD成像的干擾模型，得出了大氣折射和地球

4、曲率的干擾不容忽視的結(jié)論。 (3)針對(duì)MADC系統(tǒng)的檢校，研究了鏡頭的畸變改正模型和影像的畸變改正?；趩纹蠓浇粫?huì)，給出了基于地面控制點(diǎn)和POS數(shù)據(jù)的各相機(jī)光軸偏斜角度和前節(jié)點(diǎn)空間位置的解算方法。 (4)研究了POS數(shù)據(jù)與線陣CCD推掃數(shù)據(jù)和面陣CCD拍攝數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，給出了針對(duì)面陣CCD的關(guān)聯(lián)方案，解決了變多中心投影影像為單一投影中心影像的難題。 (5)研究了POS數(shù)據(jù)與線陣CCD推掃數(shù)據(jù)和面陣CCD拍攝