多模態(tài)CCD相機系統(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)字相機系統(tǒng)是當(dāng)前國際航空遙感技術(shù)發(fā)展的一個重要方向，對于推動我國航空遙感技術(shù)的發(fā)展和航空攝影測量設(shè)備的數(shù)字化進程，提高國內(nèi)航空數(shù)字遙感技術(shù)的水平、降低對國外同類產(chǎn)品的嚴重技術(shù)依賴、滿足國內(nèi)對高精度、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價值。 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)字相機系統(tǒng)(MADC)。MADC系統(tǒng)由3臺4K×4K的大面陣CCD數(shù)字相機組成。根據(jù)這些相機不同位置

2、和姿態(tài)的組合，可以形成寬視場、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)可以實現(xiàn)多臺相機按照設(shè)定時間間隔的同步曝光，并同時與POS數(shù)據(jù)按時間進行關(guān)聯(lián)。因此，與常規(guī)的航空數(shù)字攝影設(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位置姿態(tài)測量系統(tǒng)鏈接是MADC系統(tǒng)的重要特點。 本文在國內(nèi)首次針對MADC系統(tǒng)各種工作模式的成像機理、該系統(tǒng)的標(biāo)定及利用POS數(shù)據(jù)對獲取影像進行幾何精

3、校正處理等方面進行了詳細研究。論文的主要研究內(nèi)容包括： (1)對MADC系統(tǒng)的成像模式進行簡化，抽象形成MADC系統(tǒng)成像的基本(組合)模式，并對其成像幾何關(guān)系進行了詳細的分析研究，得出了關(guān)于MADC系統(tǒng)成像、乃至涉及多角度遙感成像機理的一系列重要結(jié)論和推論。 (2)對MADC系統(tǒng)在實際作業(yè)時受到的幾何干擾因素進行了研究分析，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?，給出了基于地面控制點和POS數(shù)據(jù)的各相機光軸偏斜角度和前節(jié)點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