Langchop是在研制壹般巡天衛星的基礎上,研制詳細的巡天衛星。詳細相機的特點是它的高分辨率,但它的攝影範圍。
體積小,適用於戰術偵察,多采用幀相機或線相機,焦距3 m ~ 8 m,攝影分辨率60線/mm ~ 88線/mm,拍攝高度150 km ~ 180 km時,最高地面分辨率可達0.15 m ~ 0.3 m,寬度只有幾公裏以上。壹般的勘測相機分辨率適中,覆蓋面積大,適用於戰略偵察和監視。多采用全景相機,攝影分辨率30線/mm,寬度幾十公裏到幾百公裏。詳查和普查可以相輔相成,互相配合。1偵察衛星通常裝有相機,用於普查和詳細調查,有時還裝有測繪和多光譜相機等各種遙感。
儀器。
2.膠片偵察相機和透射偵察相機的組合。
CCD器件的出現,推動了透射式偵察相機的發展。透射式偵察相機具有壽命長、近實時獲取信息、可靠性高等特點,因此美國和俄羅斯都在大力發展透射式偵察相機。美國以透射式相機為主,航天飛機攜帶的膠片相機為輔;而在俄羅斯,兩種相機並用,各有千秋,並利用衛星多體回收技術彌補實時攝影偵察差的缺點。比如俄羅斯CA-119膠片式普查相機還在服役,分辨率2m,拍攝的膠片已經賣給美國空軍。這說明膠片偵察相機在空間偵察中繼續發揮作用,返回式衛星並沒有過時。空間相機圖像的地面分辨率
地面分辨率是空間相機的重要設計指標之壹。空間相機影像的地面分辨率是人為定義的地面尺度,相機工作模式和成像原理不同,有不同的定義和測量(評價)標準。
膠片相機的分辨率通常用每毫米感光材料範圍內最多能分辨的黑白線對(黑線和白線寬度相等,交替分布)的數量來表示,其數值由相機拍攝不同寬度和密度的黑白線靶來確定。目標上黑線和白線的亮度對比(對比度)越大,相機的分辨率越好。當膠片相機從空間軌道高度對準地面進行垂直攝影時,相機分辨率(即在地面上與目標線具有相同對比度的壹組等寬、交替分布的黑白線中壹對線的寬度)對應的地面場景的尺度稱為圖像的空間分辨率。
CCD相機的分辨率往往用CCD像元對應的空間視場來表示;也可以用每平方毫米的CCD元件數或每毫米的CCD元件數來表示。當CCD相機從空間軌道高度對準地面進行垂直攝影時,相機分辨率對應的地面場景尺度稱為圖像的像素分辨率。
從上面可以看出,空間相機影像的地面分辨率不是壹般地物的實際影像分辨率,而是針對特定地物(黑白線、膠片相機)或不考慮地物類型(CCD相機)人為定義的尺度。也就是說,空間相機影像的地面分辨率只是影像細節特征尺度對應的地面尺度。
上面討論了空間相機圖像地面分辨率的實質,下面討論有關它的幾個問題。
①對於膠片相機,沒有圖像像素分辨率的概念。膠片相機利用感光材料(分布在膠片乳膠層上的鹵化銀晶體)記錄場景的影像,乳膠中的鹵化銀晶體直徑極小(壹般小於3μm),形狀各異,隨機分布。
②對於CCD相機,可以模仿膠片相機定義圖像的空間分辨率,這樣定義的圖像空間分辨率甚至是圖像像素分辨率的倍數(取壹維線性尺度)。
膠片相機圖像的空間分辨率是指在地面上與目標線具有相同對比度的壹組等寬、交替分布的黑白線中的壹對線的寬度。如果CCD相機對準這種地面物體進行垂直攝影,其圖像的像素分辨率正好等於線的寬度。在這種情況下,只要黑白線之間的對比度足夠高,就可以在圖像上顯示可區分的黑白線,即CCD相機圖像的空間分辨率是像素的兩倍。另壹方面,如果黑白線之間的對比度太低,則可區分的黑白線將不會顯示在圖像上。因為CCD元件接收來自與其對應的場景的電磁輻射能量,所以圖像是像素的馬賽克。因此,當黑白線條對比度過低時,只有當幾個相鄰CCD元件組成的元件組都感應到同壹顏色(黑色或白色)的線條時,圖像上才會出現可分辨的線條。也就是說,當黑白線對比度較低時,CCD相機圖像的空間分辨率與像素分辨率k的比值為不小於4的偶數。以上關系見圖1。
③相機圖像的地面分辨率可分為靜態和動態。根據攝像機和地面物體之間是否存在相對運動,其圖像
可分為靜態和動態。如果參考物體是如上所述的黑白線,並且黑白線的方向平行於相機相對於物體的運動方向,則相機的靜態圖像和動態圖像沒有區別,即相機圖像的動態地面分辨率等於靜態地面分辨率。(4)據報道,法國航天局提出了壹項技術,通過重疊兩幅圖像來提高正在開發的Spot-5地球資源衛星的地面分辨率。具體來說,就是利用衛星上的兩個傳輸通道傳輸同壹CCD相機在同壹時刻拍攝的黑白圖像,在地面將兩幅圖像進行疊加,這樣就可以在不縮小視場的情況下,將原來像素分辨率為5m的圖像疊加得到像素分辨率為2.5 ~ 3 m的圖像。法國航天局已經為這項技術申請了專利。
如前所述,圖像的地面像素分辨率為5m,這意味著寬度為5m高反差的黑白線條的圖像(像素)在圖像上是可分辨的。現在,兩幅這樣的圖像錯開半個像素進行重疊合成,如圖2所示。然後,只要黑白線條的對比度足夠高,這樣疊加的圖像上可區分的線條(黑、灰、白、灰線條依次排列,形成壹組)只有原來像素寬度的1/2。這樣,轉換後合成圖像的地面像素分辨率為2.5m。