遥感原理与应用-第三章.ppt

第三章 遥感的技术系统—传感器 第一节 传感器 1.传感器组成： ? 收集系统：收集来自目标的辐射，送往检测系统。 紫外线、可见光、红外波段：主要元件是透镜或反射镜， 微波：微波天线。 ? 检测系统（探测系统）：将波谱转化为其它形成的能→电 流、电压、化学能等。核心是： 感光胶片或光电敏感元件、固体敏感元件、微波检波器等。 感光胶片：电磁辐射→化学能 其 它：电磁辐射→电流、电压等 第三章 遥感的技术系统—传感器 ? 信号转化系统：将电流、电压信号放大，再转化为： 可见光，信号显示在屏幕上，即电光转化； 磁信号，信号记录在磁带上，即电磁转化。 ? 记录系统：记录前级送来的信号。 ?直接记录：将前一级的输出信号直接记录在胶片或荧光屏上。 ?间接记录：将信号记录在磁带上，用时将磁带回放，产生电信号， 再通过电光转化，显示图象。 第三章 遥感的技术系统—传感器 2.传感器分类： ? 摄影成像：得到的象片信息量大，分辨率高；但由于受感光乳剂的限制， 工作波段为0.29?m～1.40?m，即近紫外、可见光、近红外短波段，而且只 能在晴朗的白天工作。 ? 分幅式摄影机：一次曝光得到目标物一幅象片； 航空摄影焦距一般在150mm左右，航天摄影机一般大于300mm。 ? 全景摄影机（扫描摄影机）：依结构和工作方式分为： 缝隙式摄影机（航带摄影机）：通过焦平面前方设置的与飞行方向垂直 的狭缝快门获取横向的狭带影像； 镜头转动式：镜头的物镜转动，或棱镜镜头转动。 全景摄影机焦距可超过600mm，主要用于军事侦察。 第三章 遥感的技术系统—传感器 第三章 遥感的技术系统—传感器 第三章 遥感的技术系统—传感器 ? 多光谱摄影：同时获得可见光和近红外范围内多个波段的影像。分为： 多相机组合型：每架相机配置不同的胶片和滤光片； 多镜头组合型：同一架相机上配置多个镜头，配以不同波长的滤光片； 光束分离型：用一个镜头，通过二向反射镜或光栅分光，将不同波段在 各焦平面上记录影像； ? 数码摄影机：记录介质是光敏电子器件，如CCD（charge coupled device） 第三章 遥感的技术系统—传感器 第三章 遥感的技术系统—传感器 ? 扫描成像：工作波段为紫外、可见光、红外和微波波段。成像方式有： ? 对目标面扫描： 收集系统直接对目标面扫描，如光机扫描仪、成像雷达等。 光学/机械扫描成像：在扫描仪的前方安装光学镜头，依靠机械传动装置使 镜头摆动，形成对目标物的逐点逐行扫描。分单波段和多波段两种。 基本原理：反射镜在机械驱动下，随平台的前进运动（航向扫描）而摆动 或旋转（舷向扫描），依次对地面进行扫描，地面物体的辐射 波束经反射镜反射，并经透镜聚焦和分光分别将不同波长的电 磁波分开，再聚焦到感受不同波长的探测元件上。 红外扫描仪：接受地物的红外辐射能量，并把它传给探测元件。 陆地卫星上的MSS和TM。 成像雷达：主动方式的扫描仪，分为全景雷达（天线旋转）和侧视雷达 （天线固定指向侧下方）两种。 第三章 遥感的技术系统—传感器 第三章 遥感的技术系统—传感器 ? 对影像面扫描的传感器： 收集系统不直接对地面扫描，而是先用光学系统将目标的辐射信息聚 集在机内检测系统的一个靶面或光敏面上，形成一幅影像，然后利用摄像 管中的电子束对靶面扫描来收集其信息，或依靠CCD组成的阵列进行电子自 扫描来获取信息。如：固体扫描仪。 固体自扫描：用固定的探测元件，通过遥感平台的运动对目标地物进行扫 描的一种成像方式。 电子藕合器件CCD：是一种用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号的 探测元件。具有感受波谱范围宽、畸变小、体积小、重量轻、系统噪 声低、灵敏度高、动耗小、寿命长、可靠性高等一系列优点。 特点：扫描方式上具有刷式扫描成像特点。 探测元件数目越多，体积越小，分辨率就越高