传感器及成像原理课件.ppt

本章主要内容

扫描成像类传感器

/MSS/TM/ETM+/HRV

雷达成像类传感器

真实孔径/合成孔径/侧视/相干雷达;传感器是获取遥感数据的关键设备

（1）摄影类型的传感器；

（2）扫描成像类型的传感器；

（3）雷达成像类型的传感器；

（4）非图像类型的传感器。

可具体按下面分类;;传感器的四个组成部分：

1.收集器：收集地物辐射来的能量。具体的元件如透镜组、反射镜组、天线等。

2.探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。具体的无器件如感光胶片、光电管、光敏和热敏探测元件、共振腔谐振器等。

3.处理器：对收集的信号进行处理。如显影、定影、信号放大、变换、校正和编码等。具体的处理器类型有摄影处理装置和电子处理装置。

4.输出器：输出获取的数据。输出器类型有扫描晒像仪、阴极射线管、电视显像管、磁带记录仪、彩色喷墨仪等等。

;扫描成像类型的传感器是逐点逐行以时序方式获取二维图像，有两种主要的形式:

一是对物面扫描的成像仪，特点是对地面直接扫描成像，这类仪器有红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、自旋和步进式成像仪及多频段频谱仪。

二是瞬间在像面上先形成一条线图像，甚至是一幅二维影像，然后对影像进行扫描成像，这类仪器有线阵列CCD推扫式成像仪，电视摄像机。;具体结构：

旋转扫描镜

反射镜

探测器

制冷设备

电子处理装置输出装置。

;扫描成像过程：当旋转棱镜旋转时，第一个镜面对地面横越航线方向扫视一次，在扫描视场内的地面辐射能，由幅的一边到另一边依次进入传感器，经探测器输出视频信号，再经电子放大器放大和调制，在阴极射线管上显示出一条相应于地面扫描视场内的景物的图像线，这条图像线经曝光后在底片上记录下来。接着第二个扫描镜面扫视地面，由于飞机向前运动，胶片也作同步旋转，记录的第二条图像正好与第一条衔接。依次下去，就得到一条与地面范围相应的二维条带图像。;;MSS（MultispectralScanner）多光谱扫描仪。由扫描反射镜、校正器、聚光系统、旋转快门、成像板、光学纤维、滤光器和探测器等组成。

;成像过程

??描仪每个探测器的瞬时视场为86μrad，卫星高为915km，因此扫描瞬间每个像元的地面分辨力为79m×79m，每个波段由六个相同大小的探测元与飞行方向平行排列，这样在瞬间看到的地面大小为474m×79m。又由于扫描总视场为11.56°,地面宽度为185km，因此扫描一次每个波段获取六条扫描线图像，其地面范围为474m×185km。又因扫描周期为73.42ms，卫星速度（地速）为6.5km/s，在扫描一次的时间里卫星往前正好移动474m，因此扫描线恰好衔;;MSS产品有以下几种类别：

粗加工产品：经过了辐射校准（系统噪声改正）、几何校正（系统误差改正）、分幅注记（28.6秒390次扫描分一幅）。

加工产品:在粗加工的基础上，用地面控制点进行了纠正（去除了系统误差和偶然误差）。

特殊处理产品。;Landsat-4/5上的TM（ThematicMapper）是一个高级的多波段扫描型的地球资源敏感仪器，与多波段扫描仪MSS性能相比，它具有更高的空间分辨力，更好的频谱选择性，更好的几何保真度，更高的辐射准确度和分辨力。

特点：

1、TM中增加一个扫描改正器。2个作用

2、TM的探测器共有100个，分七个波段。

3、探测器每组16个，呈错开排列。;成像过程

瞬间（30m*480m）

一个周期（480m*185km）

一景（185km*185km）;ETM+是一台8谱段的多光谱扫描辐射计。

ETM+与TM相比在以下三方面作了改进：

1、增加PAN（全色）波段，分辨率15m，因而使数据速率增加；

2、采用双增益技术使远红外波段（6）分辨率提高到60m，也增加了数据率；

3、改进后的太阳定标器使卫星的辐射定标误差小于5%，及其精度比Landsat-5约提高1倍。辐射校正有了很大改进。;Landsat8;一种对像面扫描的成像仪

法国SPOT卫星上装载的HRV（HighResolutionVisiblerangeinstrument）是一种线阵列推扫式扫描仪。仪器中有一个平面反射镜，将地面辐射来的电磁波反射到反射镜组，然后聚焦在CCD线阵列元件上，CCD的输出端以一路时序视频信号输出。

电荷耦合器件：CCD(ChargeCoupledDevice)，是一种由硅等半导体材料制成的固体器件，受光或电激发产生的电荷靠电子或空穴运载，在固体内移动，达到一路时序输出信号。;成像原理瞬间－》连续图像条带;