利用折返系統(tǒng)次鏡旋轉(zhuǎn)進(jìn)行二維像移補(bǔ)償?shù)姆椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用折返系統(tǒng)次鏡旋轉(zhuǎn)進(jìn)行二維像移補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ摲椒òǎ?）在相機(jī)進(jìn)行航空拍照時(shí)，分別獲取前向像移量及擺掃像移量；2）根據(jù)前向像移量和光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算光學(xué)系統(tǒng)中次鏡需要繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；以及，根據(jù)擺掃像移量和光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算光學(xué)系統(tǒng)中次鏡需要繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度；X軸是垂直于光學(xué)系統(tǒng)光軸的平面的水平方向；Y軸是垂直于光學(xué)系統(tǒng)光軸的平面的垂直方向；3）根據(jù)次鏡需要繞X軸以及Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度對(duì)光學(xué)系統(tǒng)中的次鏡進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制，補(bǔ)償像移。本發(fā)明提供了一種可使航空相機(jī)滿足高分辨以及大幅面寬度同時(shí)獲取清晰圖像的利用折返系統(tǒng)次鏡旋轉(zhuǎn)進(jìn)行二維像移補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br> 【專利說(shuō)明】利用折返系統(tǒng)次鏡旋轉(zhuǎn)進(jìn)行二維像移補(bǔ)償?shù)姆椒?br> 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種像移補(bǔ)償方法，尤其涉及一種利用折返系統(tǒng)次鏡旋轉(zhuǎn)進(jìn)行二維像移補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br> 【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空攝影技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)航空攝影相機(jī)的要求越來(lái)越高，要求航空攝影相機(jī)具有在更快的飛行速度下，獲取大幅面清晰圖像的能力。航空相機(jī)進(jìn)行空中拍照時(shí)，由于目標(biāo)相對(duì)于相機(jī)的運(yùn)動(dòng)，影像在探測(cè)器像面上也是移動(dòng)的，因此會(huì)產(chǎn)生像移。像移使目標(biāo)在探測(cè)器上所成的像變得模糊，當(dāng)像移量超過(guò)一定程度時(shí)，將不能得到高分辨率的圖像。引起相機(jī)像移的主要因素有飛行速度、飛行高度、系統(tǒng)焦距、飛行平臺(tái)的姿態(tài)變化、飛機(jī)的振動(dòng)等。通常，相機(jī)拍攝的單幅圖像寬度受到光學(xué)系統(tǒng)焦距及探測(cè)器尺寸等因素的制約，視場(chǎng)角、焦距及靶面間的關(guān)系如公式(I)所示，為了獲得高分辨率的圖像，要求光學(xué)系統(tǒng)的焦距要足夠長(zhǎng)，在探測(cè)器尺寸一定的情況下，相機(jī)拍攝的單幅圖像寬度會(huì)減小，為了獲取大幅面寬度的圖像，通常采取的辦法在飛機(jī)飛行的同時(shí)，將相機(jī)進(jìn)行擺掃，此時(shí)，相機(jī)除了由飛機(jī)飛行引起的前向像移外，還存在擺掃像移。
[0003]
【權(quán)利要求】
1.一種利用折返系統(tǒng)次鏡旋轉(zhuǎn)進(jìn)行二維像移補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?所述利用折返系統(tǒng)次鏡旋轉(zhuǎn)進(jìn)行二維像移補(bǔ)償?shù)姆椒òㄒ韵虏襟E: 1)在相機(jī)進(jìn)行航空拍照時(shí)，分別獲取前向像移量及擺掃像移量； 2)根據(jù)步驟I)所得到的前向像移量和光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算光學(xué)系統(tǒng)中次鏡需要繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度； 以及，根據(jù)步驟I)所得到的擺掃像移量和光學(xué)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算光學(xué)系統(tǒng)中次鏡需要繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度； 所述X軸是垂直于光學(xué)系統(tǒng)光軸的平面的水平方向；所述Y軸是垂直于光學(xué)系統(tǒng)光軸的平面的垂直方向； 3)根據(jù)步驟2)所得到的次鏡需要繞X軸以及Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度對(duì)光學(xué)系統(tǒng)中的次鏡進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制，補(bǔ)償像移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用折返系統(tǒng)次鏡旋轉(zhuǎn)進(jìn)行二維像移補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在?所述步驟I)中前向像移量的獲取方式是:

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用折返系統(tǒng)次鏡旋轉(zhuǎn)進(jìn)行二維像移補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在?所述步驟I)中擺掃像移量的獲取方式是: s掃描=P.?&η(ω.Τ曝光) 其中: S掃描是掃描像移星;； 是光學(xué)鏡頭焦距； ω是擺掃角速度； T (*?是曝光時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的利用折返系統(tǒng)次鏡旋轉(zhuǎn)進(jìn)行二維像移補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征在?所述步驟2)計(jì)算光學(xué)系統(tǒng)中次鏡需要繞X軸及Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度的具體實(shí)現(xiàn)方式是:
Δ Y1 = dX tan2 α
其中: Ay/是前向像移量或擺掃像移量； d是光學(xué)系統(tǒng)次鏡頂點(diǎn)到次鏡像面點(diǎn)的距離； α是次鏡需要繞X軸或Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
【文檔編號(hào)】G01C11/00GK103604420SQ201310603237
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】范哲源, 楊洪濤, 陳衛(wèi)寧, 張兆會(huì), 張凱勝, 曹劍中 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所