[发明专利]一种宽视场恒地元光学遥感成像方法

说明书

一种宽视场恒地元光学遥感成像方法，其包含以下步骤：S1、建立恒地元分辨率成像模型：L＝(R+h)cosθ‑[(R+h)²cos²θ‑h²‑2Rh]^1/2；Res＝L*d/f；式中，L为折射率为1条件下的光程，θ为倾斜视角，h为相机平台高度，R为地球平均半径，Res为地元分辨率，d为相机探测器像平面上一个像元的尺寸，f为相机所构成的光学遥感成像系统的焦距；S2、根据恒地元分辨率成像模型设计光学遥感成像系统，采用线阵推帚式扫描方式对地成像，获得恒地元分辨率的条带图像；S3、计算条带图像的幅宽；S4、绕地球不同经、纬线圈多次成像，然后将相邻经、纬线圈的条带图像进行拼接，以实现图像的全球覆盖，从而获得等光程的宽视场恒地元图像。其优点是：在获取超宽刈幅对地光学遥感信息的同时，所成图像的全视场内地元分辨率均一、畸变量小。

技术领域

本发明涉及对地光学遥感成像技术领域，具体涉及一种宽视场恒地元光学遥感成像方法。

背景技术

在对地光学遥感中，尤其是在相对地球运动的光学有效载荷中，为了获取更大范围的对地遥感信息，需要扩大光学相机可观测的视场角度，方式通常有以下三种：

一种是光机扫描方式，即通过扫描反射镜，在运动部件的带动下，按照预先设计的规则旋转扫描对地的物空间，实现大范围光学信息的获取；一种是光学相机随平台旋转，实现对地物空间的扫描，获取大范围光学信息；一种是在相机平台上，光学相机在驱动机构的带动下实现“侧摆”，完成对所关注物空间光学信息的获取。

然而由于光学视场不为零以及地球曲率等原因，在上述三种均采用传统几何光学成像模型的工作方式下对地成像时，都会引起光程的非线性变化，从而出现扫描带的两端宽度大于正射点处的宽度，如图1和图2所示。在对地光学遥感中，目前评价光学相机地元分辨率的指标均为正射点对应的指标。由图1可见，应用目前相机宽视场对地成像时，边缘视场的地元分辨率与正射点I的地元分辨率有着较大的差别，且偏离正射点的角度越大，差别就越大，在观测角度较大的宽视场对地遥感中尤其严重。这将导致地元分辨率不均一的缺点，对后续图像的定量化应用产生不利影响：如加大了尺度变换、尺度效应以及图像反演的难度，同时降低了遥感质量。

针对上述问题，需要提供一种新型的光学遥感成像方法，使得在不计地面起伏、不进行信息处理的情况下，可以实现在获取超宽刈幅对地光学遥感信息的同时，所成图像具有全视场内地元分辨率均一、畸变量小而稳定的特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽视场恒地元光学遥感成像方法，可以在不计地面起伏、不进行信息处理的情况下，针对宽视场获取地元分辨率均一相等的图像信息。

一种宽视场恒地元光学遥感成像方法，其特征是，包含以下步骤：

S1、建立恒地元分辨率成像模型：

L＝(R+h)cosθ-[(R+h)²cos²θ-h²-2Rh]^1/2；

Res＝L*d/f；

式中，L为相机探测平面到地球表面的光束长度，取大气折射率为1，则光程亦为L，θ为倾斜视角，h为相机平台高度，R为地球平均半径，Res为地元分辨率，d为相机探测器像平面上一个像元的尺寸，f为相机所构成的光学遥感成像系统的焦距；

S2、根据恒地元分辨率成像模型设计光学遥感成像系统，对地成像获得恒地元分辨率的条带图像。

上述的宽视场恒地元光学遥感成像方法，其中，所述的步骤S2中：

所述的光学遥感成像系统采用线阵推帚式扫描方式对地成像。

上述的宽视场恒地元光学遥感成像方法，其中，所述的步骤S2以后还包含：