CH3 傳感器及其成像原理（課堂PPT）

1、.1.2.3.4物面掃描：物面掃描：對(duì)地面直接掃描成像，例紅外掃描儀、多光譜掃描儀、自旋和步進(jìn)式成像儀、多頻段頻譜儀等。像面掃描：像面掃描：瞬間在像面上先形成線(xiàn)圖像或二維圖像，然后對(duì)影像進(jìn)行掃描成像，例如線(xiàn)陣列CCD推掃式成像儀、電視攝象機(jī)等。成像光譜儀.5.6.7.8fd /HaHfda a.9Haseccos/00HHHsecsecsec0aaaHHa.10aa.11taW WataWt aWt taW tHW.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36利用波長(zhǎng)1cm1m的微波波段進(jìn)行

2、遙感主動(dòng)式、成像、微波傳感器不受天氣的制約，可進(jìn)行全天候觀測(cè)距離測(cè)量系統(tǒng).37 發(fā)射機(jī)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制，經(jīng)天線(xiàn)向觀測(cè)地區(qū)發(fā)射；地物反射脈沖信號(hào)，也由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制進(jìn)入接收機(jī)，接收的信號(hào)在顯示器上顯示，或記錄在磁帶上。.38vtR214322)4(RGPPtr雷達(dá)接收回波.39.40一、成像過(guò)程:.41sec2cRr2cRdRDRR.42sec2cRrRDRR2cRd.43一、工作原理：用一個(gè)小天線(xiàn)作為單個(gè)輻射單元，將此單元沿一直線(xiàn)不斷移動(dòng)；在移動(dòng)中選擇若干個(gè)位置，在每個(gè)位置上發(fā)射一個(gè)信號(hào)，接收相應(yīng)發(fā)射位置的回波信號(hào)貯存記錄下來(lái)，存儲(chǔ)時(shí)必須同時(shí)保存接收信號(hào)的幅度和相位；如果把真實(shí)孔徑天

3、線(xiàn)劃分成許多小單元，則每個(gè)小單元接收回波信號(hào)的過(guò)程與合成孔徑天線(xiàn)在不同位置上接收回波的過(guò)程相似；每個(gè)信號(hào)由于目標(biāo)到飛機(jī)之間球面波的距離不同，相位和幅度也不同，不過(guò)其變化有規(guī)律可循；由接收信號(hào)形成的圖像是相干圖像，需經(jīng)處理后，才能恢復(fù)地面的實(shí)際圖像。.44.45.46.47.48例：若天線(xiàn)孔徑為8m，波長(zhǎng)為4cm，目標(biāo)與飛機(jī)間的距離為400kmkmRRDR2RLRssRDRLsmRDRss42/mRDRss8.49u斜距投影22cosHRRG.50山體前傾，朝向傳感器的山坡影像被壓縮，背向傳感器的山坡被拉長(zhǎng)。會(huì)出現(xiàn)不同地物的重影現(xiàn)象陰影區(qū)地物無(wú)回波信號(hào).51PPhRR0hPPRR0兩種立體成像方

4、式：同側(cè)獲取立體像對(duì)異側(cè)獲取立體像對(duì).52合成孔徑雷達(dá)二維成像SAR 合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量InSAR將由雷達(dá)影像復(fù)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出的雷達(dá)信號(hào)的相位信息作為信息源，利用這些相位信息提取地表的三維信息。 通過(guò)安裝在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的雷達(dá)天線(xiàn)不斷地發(fā)射脈沖信號(hào)，接收它們?cè)诘孛娴幕夭ㄐ盘?hào)，經(jīng)信號(hào)的成像處理形成二維SAR影像，影像中的每一像素的幅度只與目標(biāo)的后向散射系數(shù)有關(guān)。定性遙感定量遙感.53通過(guò) ，獲取地面同一景觀的 。由于目標(biāo)與天線(xiàn)位置的幾何關(guān)系，在復(fù)圖像上產(chǎn)生相位差，形成。干涉條紋圖包含了斜距向上的點(diǎn)與兩天線(xiàn)的精確信息。利用傳感器高度，雷達(dá)波長(zhǎng)，波束視向及天線(xiàn)基線(xiàn)距之間的幾何關(guān)系，可以精確地測(cè)量出圖像中每一點(diǎn)的三維位置。兩副天線(xiàn)同時(shí)觀測(cè)（單軌模式）兩次平行觀測(cè)（重復(fù)軌道模式）.54S1發(fā)射電磁波，S1和S2同時(shí)接收目標(biāo)反射的回波，則返回信號(hào)的相位為：rtrt)(2)(22121P對(duì)S1和S2有相位差（P為系數(shù) ）單軌道雙天線(xiàn)模式 P=1單天線(xiàn)重復(fù)軌道模式 P=2.55若復(fù)數(shù)影像1|11je2|22je對(duì)應(yīng)像素值共軛相乘，得干涉圖21int)(2121|je從而，得相位差)Re()Im(arctan(intint)Re()Im(arctan()2 ,mod(intintm需要通過(guò)相位解纏（phase unwrapping）求得絕對(duì)相位差。.56)cos(2211