TDICCD全景航空相机像移补偿研究

作     者：吴宏圣 

作者单位：中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 

学位级别：硕士

导师姓名：翟林培

授予年度：2003年

学科分类：1304[艺术学-美术学] 13[艺术学] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

主      题：航空相机 像移补偿 像移误差 坐标系变换 真角度像移补偿 

摘      要：在研制航空相机时，为提高相机的分辨力，通常都采用像移补偿技术。像移补偿在工程实现时，经常采用简化的像移速度公式。忽略了飞机初始姿态角的影响，这就必然带来补偿后的像移误差。 本文结合在研的TDI CCD全景航空相机，用两种不同的方法实现对像移速度公式的推导：坐标系变换法和正交投影解析法。 利用坐标系变换的方法可推出像面上各点的像移速度公式，该公式包含了几乎所有的运动因素：飞机的前向飞行、飞机的姿态角变化、相机自身的摆扫运动等等，是精确的像移速度公式。本公式同样适用于画幅式航空相机和线阵CCD推扫型航空相机。 利用正交投影解析法推导像移速度公式，忽略了飞机的姿态角的变化，认为飞机的姿态角为零，所以它是简化的像移速度公式。简化后的像移速度公式在工程上容易实现，但是，在飞机姿态角不为零时，会产生像移误差。本文通过举例的方法，对这种误差进行了定量的分析，指出这种误差对像质的影响程度。 研究了全景相机像移补偿的具体实现方法，提出了相机在摆扫方向上的真角度补偿方法，补偿后的像移误差与摆扫速度无关，从而降低了对镜筒扫描系统的稳速精度要求。 最后通过实验验证了真角度像移补偿方法的可行性。