基于直方图分布的航天相机动态范围调整方法

动态范围自动调整对航天相机有重要意义,尤其是相机动态范围调整频繁,实时性要求较高时,需要动态范围实时自动调整才能满足要求。以灰度均值、最值作为动态范围调整的依据,都缺乏对图像信息分布的整体理解;而以图像熵作为图像动态范围调整的依据,效率不足。为此,文章提出了基于直方图分布特征的相机动态范围自动调整方法。该方法在统计图像直方图的基础上,进一步实施直方图信息提取,设计了直方图区域面积函数作为动态范围评价依据,并给出动态范围调整策略,调整的目的是使图像直方图更接近于理想的分布。基于直方图分布特征的方法相较于灰度均值、最值和图像熵的方法,能得到更优的调整效果。经大量实验验证,基于直方图分布特征的相机动态范围自动调整方法,能够获得较好的相机动态范围调整效果,且效率较高,运行稳定。     

遥感卫星CCD相机的动态范围设计考虑

动态范围是遥感器的一项重要性能指标,设计是否合理直接关系到卫星图像的层次、亮度和对比度,最终影响图像的品质.文章根据CCD相机的成像原理,结合中国已发射遥感卫星的在轨像质,对CCD相机动态范围的设计进行分析并提出一些建议.     

大动态范围双通道相机的光谱定标

双通道相机采用高亮度探测通道和低亮度探测通道动态范围相结合的方式,实现对观测视场内大辐亮度动态范围场景的成像;光谱定标的目的是得到大动态范围双通道相机的相对光谱响应。文章分析了使用光栅单色仪对双通道相机进行光谱定标时存在的问题;通过光谱定标光源功率调整和光谱定标光源相对光谱分布的传递测量,克服了光谱定标光源能量、标准探测器的动态范围、双通道相机响应动态范围三者不匹配的问题,解决了低亮度探测通道光谱定标时弱单色光信号标定的问题;对光谱定标光源的偏振态进行了调制,减小了测量光束偏振态引入的测试误差,分别实现了响应度差异大的两个通道的光谱定标。     

晨昏轨道微光相机成像策略研究及仿真验证

为满足晨昏轨道微光相机大动态范围成像要求,针对EMCCD器件,提出一种微光相机成像策略。该策略通过对积分时间及电子倍增数的设计及选取,制定若干成像档位,相机成像过程中,利用文章中提出的图像灰度最大值法实时计算结果决定档位动作,实现微光相机成像参数实时调整。通过地面仿真及在轨验证,该策略能够保证微光相机在大动态范围内获取高信噪比、高品质图像,具有良好的实时性、鲁棒性和有效性。     

一种基于调节三镜的空间光学相机离焦补偿方法

离焦补偿是空间光学相机获得良好成像品质的关键。文章基于空间光学相机的技术特点分析其离焦补偿方法,提出调节三镜的离焦补偿方法。利用CODE V光学软件对某高性能光学小相机的光学系统进行仿真分析,获得离焦补偿精度、离焦补偿范围与系统成像品质的关系。为保证光学系统对移动三镜倾角控制要求,对三镜调焦机构直线精度及其力学稳定性进行了测试,最后对相机进行了地面外景成像验证与在轨测试。仿真及试验测试结果表明,调节三镜能有效地补偿空间三反相机在轨各因素引起的系统离焦,满足相机在轨成像品质要求。     

TDICCD成像的速度同步分析和实验

模拟星载遥感器的成像条件对靶标进行动态成像 ,分析TDICCD相机的实验室动态成像性能 ,并通过改变运动像的速度 ,研究TDICCD与运动像不同步对成像质量的影响 ,考察相机在推扫成像过程中 ,因推扫速度失配而产生的像移现象对相机成像质量的影响 ,验证相机像移影响计算公式的推导结果。     

"资源一号"02D卫星可见近红外相机亮点多

<正>2019年9月12日,"资源一号"02D卫星成功入轨,其主载荷是由北京空间机电研究所负责研制的全新一代载荷—可见近红外相机。该相机配置了9个谱段,采用低畸变光学系统、星敏感器与相机一体设计、抗弥散、电荷连续转移、长线阵新型TDICCD等手段,提高了图像定位精度,拓宽了图像动态范围。在778km轨道上,全色分辨率优于2.5m,成像幅宽达115km。相机的主要亮点如下:     

TDICCD成像的速度同步分析和实验

模拟星载遥感器的成像条件对靶标进行动态成像，分析TDICCD相机的实验室动态成像性能，并通过改变运动像的速度，研究TDICCD与运动像不同步对成像质量的影响，考察相机在推扫成像过程中，因推扫速度失配而产生的像移现象对相机成像质量的影响，验证相机像移影响计算公式的推导结果。     

环境-1A、B卫星CCD相机系统级辐射定标数据分析

描述了环境-1A、B卫星（简称HJ-1A／B卫星）的宽覆盖多光谱CCD相机（简称CCD相机）在实验室进行的系统级辐射定标试验方案和数据处理分析结果,同时还比对了系统级定标状态与CCD相机单机定标状态的数据处理结果。分析表明：系统级定标数据正确、有效,得到的定标系数能够对相机数据进行较好的修正。系统级定标试验和单机定标试验的定标曲线、定标系数、动态范围等参数虽然存在差异,但是吻合度仍然很高,数据具有一定的可比性。     

科技成果

中国研制的委内瑞拉遥感卫星-1传回首批图像 据中国航天网2012年10月11日报道,在2周前成功发射的委内瑞拉遥感卫星一1于10月1日首次实传,获取了第1幅清晰、层次丰富的图像。卫星上搭载的两台全色多光谱相机和两台宽覆盖相机,均由北京空间机电研究所负责研制。全色多光谱相机在成像谱段数量、覆盖宽度、动态范围、轻小型化等指标方面,超过了国内外同类型的遥感相机,居于国际先进水平;宽覆盖相机利用成熟技术,采取“一步正样”模式,仅用1年多就完成研制。这颗卫星陆续传回的图片,将应用于委内瑞拉国土资源调查评价、动态监测与管理、资源利用、环境灾害监测与城市建设等业务领域。     

基于五光谱TDICCD的模拟信号发生器设计

首先介绍了延迟积分电荷耦合器件（TDICCD）的基本原理,并根据某高分辨率多光谱航天相机定制的一款五光谱TDICCD的输出特性,设计了一种基于五光谱TDICCD的模拟信号发生器,给出了该模拟信号发生器的系统组成,包括图像处理电路、数模转换电路和模拟信号滤波电路。最后通过测试验证了该系统的信号波形、信号噪声和输出图像都满足设计要求,其输出的16通道模拟五光谱TDICCD信号频率可以达到20MHz,噪声控制在10mV以内,具有高精度、多通道和低噪声等特点。目前该模拟信号发生器已成功应用到新一代高分辨率多光谱TDICCD相机成像电路系统的研制中。     

TDICCD相机安装精度对系统调制传递函数的影响

论述了对TDICCD相机安装精度导致调制传递函数（MTF）下降的机理,定量分析了TDICCD相机安装精度对MTF的影响程度,并分析了TDICCD相机安装精度与卫星飞行姿态的耦合效应对MTF的影响。文章的分析方法,可为合理确定TDICCD相机的安装精度指标提供理论分析的依据。     

TDICCD相机侧摆MTF的研究

文章首先介绍TDICCD相机工作原理 ,分析了卫星侧摆引起像速度与TDICCD电荷转移速度不匹配 ,造成MTF下降 ,并提出了解决办法。     

象移对星载TDICCD相机成像品质的影响分析

像移是影响星载时间延迟积分电荷耦合器件（TDICCD）相机成像品质的重要因素。为研究像移对TDICCD像质的影响,首先分析了像移引起图像模糊和几何变形的机理,研究了像移降质的辐射和几何方面评价参量。依据TDICCD工作原理,建立了像移影响下TDICCD相机空变降质模型,并以此为基础,计算并分析了不同形式、不同方向上的像移影响下的像质下降情况。分析结果表明,不同方向、不同形式的像移引起的成像品质下降是不同的。文章中提出的空变降质模型可以为后续的仿真及像移降质图像的恢复等提供参考。     

TDICCD相机动态成像技术

文中首先介绍了时间延迟积分TDI(Time Delay Integration)器件在实时观测相机上的应用。然后,作者从TDICCD相机设计出发,在实验室加工了两套TDICCD相机动态成像装置,动态成像质量达到了满意的结果。     

应用相位相关法的TDICCD空间相机像移测量方法

空间相机亚像素精度的像移高精度测量是一项技术难题。文章针对高分辨率TDICCD空间相机的成像特点提出一种直接测量像移的方法,该方法利用高速图像传感器获取图像序列,然后采用基于局部上采样的相位相关法来测定亚像素像移变化曲线。Matlab软件的仿真实验结果表明,该方法对图像噪声和灰度变化有很高的容忍度,其测量精度在图像信噪比高于10dB时优于0.1个像元。     

TDICCD相机相对孔径影响因素的研究

文章全面分析了TDICCD相机相对孔径选择的几个因素,与近年通常只考虑地面分辨率、 MTF、S／N和像移的影响,较少涉及图像混叠对像质影响不同,文章重点提出混叠对D/f选择的影响,并计 算得出理想条件下遥感系统参数的最佳值。     

TDICCD相机相对孔径影响因素的研究

文章全面分析了TDICCD相机相对孔径选择的几个因素，与近年通常只考虑地面分辨率、MTF、S／N和像移的影响，较少涉及图像混叠对像质影响不同，文章重点提出混叠对D／f选择的影响，并计算得出理想条件下遥感系统参数的最佳值。     

偏流对三线阵TDICCD测绘相机的影响分析

文章通过对三线阵相机的工作原理、偏流角的形成及其影响进行分析,得出偏流对相机MTF和三台相机共同覆盖宽度的影响数据,从而得出在该种类型的相机系统应用时,偏流角必须进行修正。