利用折返系統次鏡旋轉進行二維像移補償的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用折返系統次鏡旋轉進行二維像移補償的方法，該方法包括：1）在相機進行航空拍照時，分別獲取前向像移量及擺掃像移量；2）根據前向像移量和光學系統的參數計算光學系統中次鏡需要繞X軸轉動的角度；以及，根據擺掃像移量和光學系統的參數計算光學系統中次鏡需要繞Y軸轉動的角度；X軸是垂直于光學系統光軸的平面的水平方向；Y軸是垂直于光學系統光軸的平面的垂直方向；3）根據次鏡需要繞X軸以及Y軸轉動的角度對光學系統中的次鏡進行旋轉控制，補償像移。本發(fā)明提供了一種可使航空相機滿足高分辨以及大幅面寬度同時獲取清晰圖像的利用折返系統次鏡旋轉進行二維像移補償的方法。
【專利說明】利用折返系統次鏡旋轉進行二維像移補償的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光學系統設計及應用【技術領域】，涉及一種像移補償方法，尤其涉及一種利用折返系統次鏡旋轉進行二維像移補償的方法。
【背景技術】
[0002]隨著航空攝影技術的不斷發(fā)展，對航空攝影相機的要求越來越高，要求航空攝影相機具有在更快的飛行速度下，獲取大幅面清晰圖像的能力。航空相機進行空中拍照時，由于目標相對于相機的運動，影像在探測器像面上也是移動的，因此會產生像移。像移使目標在探測器上所成的像變得模糊，當像移量超過一定程度時，將不能得到高分辨率的圖像。引起相機像移的主要因素有飛行速度、飛行高度、系統焦距、飛行平臺的姿態(tài)變化、飛機的振動等。通常，相機拍攝的單幅圖像寬度受到光學系統焦距及探測器尺寸等因素的制約，視場角、焦距及靶面間的關系如公式(I)所示，為了獲得高分辨率的圖像，要求光學系統的焦距要足夠長，在探測器尺寸一定的情況下，相機拍攝的單幅圖像寬度會減小，為了獲取大幅面寬度的圖像，通常采取的辦法在飛機飛行的同時，將相機進行擺掃，此時，相機除了由飛機飛行引起的前向像移外，還存在擺掃像移。
[0003]
【權利要求】
1.一種利用折返系統次鏡旋轉進行二維像移補償的方法，其特征在于:所述利用折返系統次鏡旋轉進行二維像移補償的方法包括以下步驟: 1)在相機進行航空拍照時，分別獲取前向像移量及擺掃像移量； 2)根據步驟I)所得到的前向像移量和光學系統的參數計算光學系統中次鏡需要繞X軸轉動的角度； 以及，根據步驟I)所得到的擺掃像移量和光學系統的參數計算光學系統中次鏡需要繞Y軸轉動的角度； 所述X軸是垂直于光學系統光軸的平面的水平方向；所述Y軸是垂直于光學系統光軸的平面的垂直方向； 3)根據步驟2)所得到的次鏡需要繞X軸以及Y軸轉動的角度對光學系統中的次鏡進行旋轉控制，補償像移。
2.根據權利要求1所述的利用折返系統次鏡旋轉進行二維像移補償的方法，其特征在于:所述步驟I)中前向像移量的獲取方式是:
3.根據權利要求1所述的利用折返系統次鏡旋轉進行二維像移補償的方法，其特征在于:所述步驟I)中擺掃像移量的獲取方式是: s掃描=P.?&η(ω.Τ曝光) 其中: S掃描是掃描像移星;； 是光學鏡頭焦距； ω是擺掃角速度； T (*?是曝光時間。
4.根據權利要求1或2或3所述的利用折返系統次鏡旋轉進行二維像移補償的方法，其特征在于:所述步驟2)計算光學系統中次鏡需要繞X軸及Y軸轉動的角度的具體實現方式是:
Δ Y1 = dX tan2 α
其中: Ay/是前向像移量或擺掃像移量； d是光學系統次鏡頂點到次鏡像面點的距離； α是次鏡需要繞X軸或Y軸轉動的角度。
【文檔編號】G01C11/00GK103604420SQ201310603237
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權日:2013年11月21日
【發(fā)明者】范哲源, 楊洪濤, 陳衛(wèi)寧, 張兆會, 張凱勝, 曹劍中 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所