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
2、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 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：200mm，航天摄 影 机的 焦 距： 300mm，甚至1000mm 。 （3）像幅 230mm230mm ，180mm180mm ， 60mm60mm ，230mm460mm 。
3、6.1.1 摄 影 类传感器 分类 2） 全景摄影机 焦距：600mm ，23cm（航向 ）128cm（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 。 转动镜头的物镜 用棱镜镜头转动 ， 连续 卷片
4、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
5、 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 ： Charge Coupled Device ） 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。 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
6、 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 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
7、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（ 2）： 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（ 2 ）：扫 描带的 地面 宽度。 L=2H0 tan 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、固体自扫描成像）
8、（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 CCD面阵 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，光导靶面，电子枪，光电倍增管，消 去灯，偏转、聚焦和校正线圈等组成。 投影方式：中心投影。（与框幅式摄影机类似） 推帚式扫描仪分为：单波段和多波谱两种。 6.2 扫 描 成像类传 感器 3） 成像光谱仪(Imaging Spectrometer) 既有光/机 扫描 仪， 也有推 帚式扫 描仪 ，同时能 记 录光谱数 据。 5.3 微 波 成像类型 传感器 见5.4微波遥感基 础 5.4 非 成 像类型传 感器 见5.4微波遥感基 础 本章思考题 名词解释 1. 瞬时视场角 2. 总视场角
