留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于在轨成像物理机理的立体测绘相机建模与仿真

杨飞 金光 谢金华 邱振戈 曲宏松 贺小军

杨飞, 金光, 谢金华, 邱振戈, 曲宏松, 贺小军. 基于在轨成像物理机理的立体测绘相机建模与仿真[J]. 中国光学, 2015, 8(6): 971-979. doi: 10.3788/CO.20150806.0971
引用本文: 杨飞, 金光, 谢金华, 邱振戈, 曲宏松, 贺小军. 基于在轨成像物理机理的立体测绘相机建模与仿真[J]. 中国光学, 2015, 8(6): 971-979. doi: 10.3788/CO.20150806.0971
YANG Fei, JIN Guang, XIE Jin-hua, QIU Zhen-ge, QU Hong-song, HE Xiao-jun. Stereo mapping camera modeling and simulation based on the physical mechanism of on-orbit imaging[J]. Chinese Optics, 2015, 8(6): 971-979. doi: 10.3788/CO.20150806.0971
Citation: YANG Fei, JIN Guang, XIE Jin-hua, QIU Zhen-ge, QU Hong-song, HE Xiao-jun. Stereo mapping camera modeling and simulation based on the physical mechanism of on-orbit imaging[J]. Chinese Optics, 2015, 8(6): 971-979. doi: 10.3788/CO.20150806.0971

基于在轨成像物理机理的立体测绘相机建模与仿真

doi: 10.3788/CO.20150806.0971
基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(No.2014AA7012019);吉林省青年基金资助项目(No.201201010)
详细信息
    通讯作者:

    杨 飞(1989—),女,山东聊城人,博士研究生,2006年于吉林大学获得学士学位,主要从事空间相机成像技术方面的研究。E-mail:yangfei403305@123.com

    金 光(1958—),男,吉林长春人,研究员,博士生导师,主要从事空间相机总体设计方面的研究。E-mail:jing@ciomp.ac.cn

    谢金华(1979—),男,湖北武汉人,硕士,工程师,主要从事摄影测量与遥感、测绘卫星总体设计方面的研究。E-mail:13581875361@163.com

    邱振戈(1966—),男,上海人,博士,教授,主要从事摄影测量与遥感、测绘卫星总体设计方面的研究。 E-mail:qiuzhenge@sina.com

    曲宏松(1980—),男,辽宁大连人,博士,助理研究员,主要从事TDI CCD成像系统方面的研究。E-mail:quhongsong@yahoo.com.cn

    贺小军(1983—),男,四川广安人,博士,助理研究员,主要从事空间相机智能成像技术方面的研究。E-mail: hexiaojun6@163.com

  • 中图分类号: V411.8

Stereo mapping camera modeling and simulation based on the physical mechanism of on-orbit imaging

  • 摘要: 基于在轨成像物理机理的立体测绘相机成像建模与仿真综合考虑了大气辐射传输、卫星运行平台、光学系统成像、相机辐射响应等各个环节,采用数值模拟技术进行精确建模,可用于进行成像过程端到端的完整分析,评估成像系统设计可行性及成像质量。本文以可见光立体测绘相机为例,采用高精度高、分辨率地表物理模型作为输入源,首先结合立体测绘相机内外方位元素计算正视相机和前视相机CCD光敏面各亚像元区域中心的观测向量,然后根据目标相机的成像参数得到地面目标在相机入瞳处的辐亮度,最后通过光线追迹算法和光学系统点扩散函数模型计算探测器靶面的辐通量,经由探测器辐射响应模型得到数字影像。实验结果表明,正视相机几何物理模型定位精度达124 m,前视相机定位精度达193 m,能够较为可靠地模拟出立体影像,模拟方法可行。
  • 图  1  光学系统光路示意图

    Figure  1.  Light path diagram of optical system

    图  2  TDI CCD芯片典型光谱响应曲线及有效量子效率图

    Figure  2.  Typical spectrum response curves and EQ chart

    图  3  全链路仿真流程图

    Figure  3.  Simulation flow chart of all link

    图  4  点扩散函数计算模型

    Figure  4.  Model for calculating the point spread function(PSF)

    图  5  仿真影像

    Figure  5.  Simulated scene

    表  1  测试场景数据参数

    Table  1.   Data parameters of test scenario

    下载: 导出CSV

    表  2  立体测绘相机系统参数

    Table  2.   Parameters for stereo mapping camera system

    下载: 导出CSV
  • [1]

    [2]

    [3]

    [4]

    [5]

    [6]

    [7]

    [8]

    [9]

    [10]

    [11]

    [12]

    [13]

    [14]

  • 加载中
图(5) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  965
  • HTML全文浏览量:  263
  • PDF下载量:  612
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-06-18
  • 录用日期:  2015-07-30
  • 刊出日期:  2015-01-25

目录

    /

    返回文章
    返回