星载光学遥感成像系统复杂性分析 被引量：1

1

作者 余奇 王泽龙 +1 位作者 谭欣桐 朱炬波 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期187-192,共6页

为研究星载光学遥感成像系统的复杂性,由复杂系统的基本特征与系统研究的基本原则出发,通过对成像全链路流程的分析,确定光学遥感成像系统的复杂性来源及其表现形式。建立星载光学成像的数学模型,以系统重要参数——调制传递函数为基点... 为研究星载光学遥感成像系统的复杂性,由复杂系统的基本特征与系统研究的基本原则出发,通过对成像全链路流程的分析,确定光学遥感成像系统的复杂性来源及其表现形式。建立星载光学成像的数学模型,以系统重要参数——调制传递函数为基点,通过正过程建模分析和逆过程测量计算相结合的方式,分析了系统复杂性研究的基本原则,即还原论与整体论相结合、定性与定量相结合的过程。由正、逆过程的对比分析,一方面阐述了系统性能与各个环节参数之间的关系,另一方面又由正则化盲反卷积的方式得到图像中真实的调制传递函数。二者相辅相成,既能通过补偿系统复杂性因素影响提升系统性能,又能进一步指导系统优化设计。 展开更多

关键词 星载光学遥感成像系统 系统复杂性 调制传递函数 盲反卷积 正则化方法

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新型遥感光学立体成像系统的光学系统设计 被引量：5

2

作者 郭培基 高清峰 胡家升 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2000年第1期1-4,共4页

用前视、直视和后视三个相机及相应的传感器阵列 CCD以获取地面的不同视角下的信息 ,通过计算机处理得到地面的立体图像的技术是 80年代发展起来的新型遥感光学立体成像技术 ,本文简述了遥感光学立体成像原理 ,详述了整个系统的主要参... 用前视、直视和后视三个相机及相应的传感器阵列 CCD以获取地面的不同视角下的信息 ,通过计算机处理得到地面的立体图像的技术是 80年代发展起来的新型遥感光学立体成像技术 ,本文简述了遥感光学立体成像原理 ,详述了整个系统的主要参数斜视相机倾角、扫描频率、地面分辨率、直及斜视相机焦距和视场角的确定 ,对光学系统的设计进行了详尽的分析。设计出了性能很好。 展开更多

关键词 遥感光学 立体成像 光学系统 CCD

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高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统设计 被引量：5

3

作者 王保华 李可 +2 位作者 唐绍凡 张秀茜 王媛媛 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2021年第1期92-99,共8页

针对高空间分辨率、高光谱分辨率和大幅宽成像的遥感应用需求,提出了高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪技术方案,分析确定了成像光谱仪光学系统指标,设计了空间成像光学系统和光谱成像光学系统。空间成像光学系统采用自由曲面离轴三反设... 针对高空间分辨率、高光谱分辨率和大幅宽成像的遥感应用需求,提出了高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪技术方案,分析确定了成像光谱仪光学系统指标,设计了空间成像光学系统和光谱成像光学系统。空间成像光学系统采用自由曲面离轴三反设计方案,实现了大视场、大相对孔径像方远心设计,系统相对畸变小于0.02%;光谱成像光学系统的狭缝长度超过90mm,采用新型离轴透镜补偿型Offner设计方案,实现了长狭缝高保真光谱成像设计,谱线弯曲和色畸变均小于1/10像元尺寸。设计结果表明,高分辨率超大幅宽星载成像光谱仪光学系统简单紧凑,成像品质接近系统衍射极限,满足星载高光谱对地成像的数据应用要求。 展开更多

关键词 成像光谱仪 光学系统设计 自由曲面 凸面光栅 航天遥感

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微小型自适应光学系统及其在星载光学遥感器上的应用 被引量：8

4

作者 张志伟 马骏 俞信 《红外与激光工程》 EI CSCD 2000年第1期49-52,共4页

主要阐述了自适应光学系统的微小型化和集成化趋势,介绍了国内外微小型自适应光学系统的研究概况、水平和发展趋势,探讨了微小型自适应光学系统在空间光学遥感器上应用的系统构思及可行性,进行了空间光学遥感器主镜温度场变形的自适应... 主要阐述了自适应光学系统的微小型化和集成化趋势,介绍了国内外微小型自适应光学系统的研究概况、水平和发展趋势,探讨了微小型自适应光学系统在空间光学遥感器上应用的系统构思及可行性,进行了空间光学遥感器主镜温度场变形的自适应光学闭环校正模拟实验,闭环后波前的PV值小于λ/4,RMS值小于λ/30,改善了波前质量。 展开更多

关键词 自适应光学系统 星载相机 星载遥感器

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一种光学遥感成像系统优化设计新方法研究 被引量：3

5

作者 刘兆军 周峰 +1 位作者 阮宁娟 鲍云飞 《航天返回与遥感》 2011年第2期34-41,共8页

针对空间光学高分辨率遥感器,既要实现轻小型化,又要获得高品质遥感图像的要求,文章提出一种空间光学遥感成像系统优化设计新方法;综合考虑成像链路各环节因素,采用全面的指标设计和合理的优化设计流程来改进空间光学遥感成像系统的总... 针对空间光学高分辨率遥感器,既要实现轻小型化,又要获得高品质遥感图像的要求,文章提出一种空间光学遥感成像系统优化设计新方法;综合考虑成像链路各环节因素,采用全面的指标设计和合理的优化设计流程来改进空间光学遥感成像系统的总体指标和成像品质,并显著降低遥感器的研制难度。通过比较全链路优化设计方法和传统设计方法的仿真结果及其评价指标,验证了全链路优化设计方法可行性和优势。 展开更多

关键词 光学成像系统 全链路 优化设计 成像品质 航天遥感

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基于空不变图像复原的光学遥感成像系统优化 被引量：3

6

作者 智喜洋 张伟 +1 位作者 侯晴宇 孙晅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1490-1497,共8页

提出了依据复原处理来优化设计遥感成像系统的思想。对影响复原处理性能的主要链路环节因素及其关系进行了理论分析、半物理和仿真实验以及正交试验。通过复原问题的数学模型,从理论上提出相机调制传递函数(MTF)的空间变化性(MTFSV)、... 提出了依据复原处理来优化设计遥感成像系统的思想。对影响复原处理性能的主要链路环节因素及其关系进行了理论分析、半物理和仿真实验以及正交试验。通过复原问题的数学模型,从理论上提出相机调制传递函数(MTF)的空间变化性(MTFSV)、数据压缩比(CR)和非均匀性校正残差(NCR)是影响空不变复原处理的主要因素;然后通过搭建半物理平台和仿真实验,分析上述因素导致的处理误差对复原图像判读质量的影响;最后利用组合数学理论,通过MTFSV、CR、NCR多因素多水平图像复原的正交试验,建立它们与处理性能间的关系量表。实验结果表明:在遥感成像系统MTFSV小于10%、CR小于4∶1、NCR不大于3%,而系统MTFN仅为0.07的情况下,采用空不变复原处理仍可提高图像MTF面积达70%以上,且能保持图像信噪比(SNR)不变,而处理误差所致的图像失真也不会影响判读质量。 展开更多

关键词 光学遥感 成像系统 优化设计 调制传递函数 空间变化性 压缩比 非均匀性校正残差 图像复原

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采样式航天光学遥感成像系统混叠噪声 被引量：1

7

作者 姜伟 陈世平 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期43-49,共7页

为了准确计算采样式航天光学遥感成像系统中混叠噪声的权重和分析系统设计参数的影响,采用经验景物模型,模拟成像系统主要噪声源的统计特性,提出了一种含混叠的成像系统噪声计算模型。采用该模型,以某卫星高分辨率相机成像系统为例,计... 为了准确计算采样式航天光学遥感成像系统中混叠噪声的权重和分析系统设计参数的影响,采用经验景物模型,模拟成像系统主要噪声源的统计特性,提出了一种含混叠的成像系统噪声计算模型。采用该模型,以某卫星高分辨率相机成像系统为例,计算混叠噪声功率占总噪声功率的百分比,并对不同λF/p参数和不同景物参数的情况进行了仿真。结果表明:该卫星高分辨率相机成像系统中,混叠噪声占较大比重;当提高λF/p时,可有效降低混叠噪声。 展开更多

关键词 光学采样成像系统 混叠噪声 航天遥感

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低成本小型化遥感光学系统设计

8

作者 郭欣瑜 周顺 +4 位作者 梅超 闫阿奇 马迎军 齐自淼 武银子 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第4期693-699,共7页

随着航空航天成像技术的发展,遥感成像观测系统需求不断增加,为了简化光学系统的加工装配复杂度,缩小光学系统体积,该文提出了一种低成本、小型化遥感成像光学系统设计方法。在全球面镜的基础上,配合氟化钙等低色散材料,设计了一种焦距2... 随着航空航天成像技术的发展,遥感成像观测系统需求不断增加,为了简化光学系统的加工装配复杂度,缩小光学系统体积,该文提出了一种低成本、小型化遥感成像光学系统设计方法。在全球面镜的基础上,配合氟化钙等低色散材料,设计了一种焦距2000 mm,适用于5.08 cm(2 inch)探测器的光学成像系统,该系统在50 lp/mm处MTF(调制传递函数)优于0.41,体积与R-C系统接近,系统的球面主、次镜避免了在加工装调时使用非球面补偿器,降低了加工装调成本。同时设计了新型百叶窗遮光罩结构,有效避免了传统外遮光罩结构形式体积过大的问题,规避角大于12°后PST(点源透射比)值均小于10^(-6),且光学体积仅为ф227×421 mm^(3),远小于传统外遮光罩形式。该系统具有低成本、结构小型化、轻量化、像质优良、杂散光抑制良好等优点,在工程应用中可以满足航空航天成像系统的使用要求。 展开更多

关键词 光学设计 遥感光学成像系统 可见光 长焦距 小型化

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星载红外双谱段高光谱成像仪光学系统设计

9

作者 王保华 姜会林 +3 位作者 唐绍凡 张绪国 李阳 封宇航 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1750-1756,共7页

针对国内外星载红外高光谱成像数据空白和迫切应用需求,本文提出了星载红外双谱段高光谱成像技术方案,实现高空间分辨率、高光谱分辨率和高温度灵敏度成像。工作谱段覆盖中波红外(3~5μm)和长波红外(8~12.5μm),中波和长波红外谱段的光... 针对国内外星载红外高光谱成像数据空白和迫切应用需求,本文提出了星载红外双谱段高光谱成像技术方案,实现高空间分辨率、高光谱分辨率和高温度灵敏度成像。工作谱段覆盖中波红外(3~5μm)和长波红外(8~12.5μm),中波和长波红外谱段的光谱分辨率分别为50 nm和100 nm,空间分辨率为60 m,成像幅宽为60 km,噪声等效温差优于0.2 K。分析确定了红外高光谱成像仪的光学系统技术指标,设计了望远光学系统、光谱成像光学系统和高光谱成像仪整体光学系统。望远光学系统采用自由曲面离轴三反设计方案,实现了大相对孔径像方远心和低畸变设计,相对畸变小于0.135%;光谱成像光学系统采用Wynne-Offner结构形式,实现了高成像质量、轻小型化设计,不同波长的传函均接近衍射极限。设计结果表明,星载红外双谱段高光谱成像仪的光学系统成像质量优良,结构布局紧凑合理,具有较强的工程应用价值。 展开更多

关键词 光学遥感 高光谱成像 红外双谱段 光学系统设计

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吉林一号轻型高分辨率遥感卫星光学成像技术 被引量：36

10

作者 徐伟 金光 王家骐 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1969-1978,共10页

为了实现吉林一号光学遥感卫星轻量化设计与高分辨率多光谱多模式成像,采用星载一体化设计理念及敏捷多模式成像策略,完成了吉林一号卫星的指标、方案及关键技术的设计与在轨多模式光学成像。吉林一号整星的质量为450kg,有效载荷比高达4... 为了实现吉林一号光学遥感卫星轻量化设计与高分辨率多光谱多模式成像,采用星载一体化设计理念及敏捷多模式成像策略,完成了吉林一号卫星的指标、方案及关键技术的设计与在轨多模式光学成像。吉林一号整星的质量为450kg,有效载荷比高达40%,机动能力达2.1(°)/s,可实现大侧摆、同轨立体与条带拼接等多模式成像,结合星上800GB的FLASH存储能力和X波段双通道600 Mbps的数据传输能力,卫星每天可获取近150 000km^2的图像数据。吉林一号轻型高分辨率光学卫星于2015年发射入轨,运行在656km太阳同步轨道,地面全色和多光谱分辨率分别优于0.72m和2.88m,满足多行业应用及商业化运营的需求。 展开更多

关键词 光学遥感 星载一体化 吉林一号 多模式成像 轻型高分辨

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航天光学采样成像系统MTF的优化设计与MTFC 被引量：9

11

作者 陈世平 姜伟 《航天返回与遥感》 2007年第4期17-22,27,共7页

简要介绍了成像链、成像系统和遥感系统的概念;对像质和像质差异的表征和度量、成像系统性能的表征等予以说明;重点探讨航天光学采样成像系统MTF的优化设计与MTFC问题,并给出讨论结果。

关键词 成像系统 调制传递函数 光学遥感 航天

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推帚式超光谱成像仪光学系统的选择

12

作者 李欢 向阳 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第11期626-628,共3页

能量利用率和宽视场是目前空间光学系统设计研究的热点之一。着重从能量、视场两方面分析了短波红外推帚式色散型超光谱成像仪望远系统和光谱仪系统的结构特点和光学性能。结果表明:采用离轴三反结构的望远系统+棱镜色散型光谱仪系统是... 能量利用率和宽视场是目前空间光学系统设计研究的热点之一。着重从能量、视场两方面分析了短波红外推帚式色散型超光谱成像仪望远系统和光谱仪系统的结构特点和光学性能。结果表明:采用离轴三反结构的望远系统+棱镜色散型光谱仪系统是比较好的方案。 展开更多

关键词 光学系统 高分辨率 推帚式超光谱成像仪 成像遥感仪器

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航空遥感相机光学系统设计 被引量：4

13

作者 史黎丽 左保军 +1 位作者 郑国宪 范俊玲 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第6期724-727,共4页

地球静止轨道区域凝视成像监视的目的就是为了及时发现和生成地面目标特征和参数,光学成像遥感技术是现代对地观测的一个重要手段。通常长焦距、大视场遥感系统的光学系统设计是通过提高光学成像遥感器的质量、加长焦距、提高记录介质... 地球静止轨道区域凝视成像监视的目的就是为了及时发现和生成地面目标特征和参数,光学成像遥感技术是现代对地观测的一个重要手段。通常长焦距、大视场遥感系统的光学系统设计是通过提高光学成像遥感器的质量、加长焦距、提高记录介质的分辨力、提高系统的传递函数等措施提高其性能的。介绍焦距为36 m,视场角达到0.75°的三反射式光学系统的设计过程,给出了设计结果。该系统实现了范围为90 km×90 km的瞬时对地扫描,摆动后能够对地面900 km×450 km区域实现凝视成像。 展开更多

关键词 光学成像遥感 二维扫描 三反射系统 光学设计

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星载高光谱成像系统发展综述 被引量：6

14

作者 刘思田 卢慧 +3 位作者 王栋 李晓兰 朱春丽 边丽蘅 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2023年第6期12-26,共15页

高光谱遥感技术通过记录地表物体在多个连续波段下的光谱信息,实现高精度的地球观测与分析。为了获取更多地物目标的细节信息,研究人员提出了对高光谱成像系统各项参数指标的新要求,国内外开展了大量相关研究。随着卫星技术的成熟,高光... 高光谱遥感技术通过记录地表物体在多个连续波段下的光谱信息,实现高精度的地球观测与分析。为了获取更多地物目标的细节信息,研究人员提出了对高光谱成像系统各项参数指标的新要求,国内外开展了大量相关研究。随着卫星技术的成熟,高光谱遥感平台从最初的机载平台逐渐发展到星载平台,促进了高光谱遥感图像在地质、农林业、环境监测等领域的广泛应用。目前,多数光谱成像系统选用传统的光学器件来实现分光,将计算光学与高光谱遥感结合,有利于集成更紧凑便捷的成像系统。文章首先介绍了高光谱成像系统的主要类型和原理,随后对近30年来典型的星载高光谱成像系统及载荷进行了综述,梳理了典型国内外星载高光谱成像系统的发展现状,并对不同国家成像系统的性能指标进行了对比分析,总结了相应的发展历程,并对未来星载高光谱成像系统的发展作出了展望。 展开更多

关键词 高光谱成像系统 遥感载荷 星载光谱成像仪 发展趋势

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视轴晃动引起的空间遥感系统成像质量退化计算机仿真研究 被引量：2

15

作者 王刚 禹秉熙 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第z2期128-134,共7页

视轴(LOS)晃动是引起空间遥感系统成像质量退化的主要因素之一.本文分析了几种典型的LOS晃动效应,对它们的光学传递函数(OTF)解析模型进行了讨论.简要叙述了基于数字图像的计算机数字仿真方法,给出了包含不同参数条件像移和机械振动效... 视轴(LOS)晃动是引起空间遥感系统成像质量退化的主要因素之一.本文分析了几种典型的LOS晃动效应,对它们的光学传递函数(OTF)解析模型进行了讨论.简要叙述了基于数字图像的计算机数字仿真方法,给出了包含不同参数条件像移和机械振动效应的仿真图像,并参照美国国家图像解译评定等级(NIIRS)对像质损失进行了定量计算.仿真结果表明,计算机仿真对于预测和评定LOS晃动引起的空间遥感系统成像质量退化是一种直观、有效的方法,在系统有效载荷设计阶段有助于合理地控制和选取技术参数. 展开更多

关键词 空间遥感系统-成像质量-视轴晃动-光学传递函数-计算机仿真

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超大口径空间光学遥感器的应用和发展 被引量：42

16

作者 张学军 樊延超 +1 位作者 鲍赫 薛栋林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2613-2626,共14页

针对空间遥感技术的迅速发展及其对空间探测精度需求的提高,对研制更可行有效的超大口径空间光学遥感器的技术路线开展了研究。介绍了该领域已发射和计划发射的超大口径光学遥感器涉及的发展历史和结构特点,以及它们的研究现状和应用领... 针对空间遥感技术的迅速发展及其对空间探测精度需求的提高,对研制更可行有效的超大口径空间光学遥感器的技术路线开展了研究。介绍了该领域已发射和计划发射的超大口径光学遥感器涉及的发展历史和结构特点,以及它们的研究现状和应用领域,主要包括整体式成像系统、分块可展开成像系统、光学干涉合成孔径成像系统和衍射成像系统等。分析对比了各种传感器的性能特点及现阶段的应用情况。最后,考虑我国高分辨率、高成像质量空间光学遥感器的应用需求,结合当前技术条件以及相关技术的发展趋势,分别针对2~4m大口径系统,4~10m超大口径系统和更大口径系统的成像需求提出了最佳解决方案。 展开更多

关键词 超大口径空间遥感器 整体式成像系统 分块可展开成像系统 光学干涉合成孔径成像系统 衍射成像系统 综述

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大口径甚高分辨率空间光学遥感器技术途径探讨 被引量：29

17

作者 陈晓丽 傅丹鹰 《航天返回与遥感》 2003年第4期19-24,共6页

增长焦距、加大口径是提高空间光学遥感器空间分辨率的主要手段,但焦距和口径的增大意味着遥感器体积、研制难度和制造成本的骤增。要达到可见光甚高分辨率,采用传统的设计思想和制造工艺已无法实现,更何况体积和质量巨大也难以发射。... 增长焦距、加大口径是提高空间光学遥感器空间分辨率的主要手段,但焦距和口径的增大意味着遥感器体积、研制难度和制造成本的骤增。要达到可见光甚高分辨率,采用传统的设计思想和制造工艺已无法实现,更何况体积和质量巨大也难以发射。本文介绍和分析了几种解决大口径系统的方案,包括:分块可展开成像系统、稀疏孔径系统和干涉成像系统。 展开更多

关键词 空间光学遥感器 分辨率 口径 干涉成像系统 稀疏孔径系统

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三重共轭消杂散光光学系统的设计方法研究（英文） 被引量：2

18

作者 于清华 肖锡晟 +1 位作者 陈凡胜 孙胜利 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期8-14,共7页

杂散光抑制能力是光学系统的重要评价指标.红外光学系统不仅受到外部杂散光影响,而且受到仪器内部杂散光影响.传统的"物-像"共轭光学系统的设计方法未能全面考虑杂散光的抑制问题.提出一种三重共轭光学系统的设计方法,该方法... 杂散光抑制能力是光学系统的重要评价指标.红外光学系统不仅受到外部杂散光影响,而且受到仪器内部杂散光影响.传统的"物-像"共轭光学系统的设计方法未能全面考虑杂散光的抑制问题.提出一种三重共轭光学系统的设计方法,该方法设计出的光学系统具有"物-像"、"物-中间像"和"入瞳-出瞳"三重共轭关系,具有同时抑制内部和外部杂散光的能力.基于该方法设计出一种离轴三反射式消像散光学系统,该系统F/#=4、一维线视场7°,离轴5度视场外点源透过率低于5×10^(-4),系统冷屏效率达到96%,并获得良好的在轨图像. 展开更多

关键词 成像系统 几何光学设计 红外光学遥感仪器

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采样成像系统中的混叠问题研究 被引量：3

19

作者 马文坡 《航天返回与遥感》 2002年第3期22-25,共4页

文章就采样成像系统中的混叠问题进行了探讨。

关键词 采样成像系统 混叠 MTF 调制传递函数 光学遥感

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典型R-C系统主光学装置的热光学分析 被引量：3

20

作者 林招荣 《航天返回与遥感》 2006年第2期23-27,共5页

文章采用热光学集成法对典型R-C成像系统某主光学装置进行热光学分析。

关键词 热光学 像质评价 遥感器 R-C成像系统

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