【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及空間光學遙感成像領域，尤其涉及一種快門輪轉遙感寬幅成像系統及成像方法。
技術介紹
1、遙感衛星大多通過面陣相機鏡頭獲取高分辨率遙感圖像。面陣相機鏡頭實現像素矩陣拍攝，相機鏡頭拍攝圖像中，表現圖像細節由分辨率決定，分辨率由選擇的鏡頭焦距決定，而且可以獲取二維圖像信息，測量圖像直觀，拍攝的圖像清晰度更高。
2、但是，面陣相機鏡頭視場范圍小，大幅寬成像主要依靠視場拼接的方式。常見方法有兩種：單臺相機鏡頭通過擺動在不同轉動角度成像或多臺獨立小相機鏡頭拼接獲得寬幅視場。前者成像耗時較長時間成本難以做到實時成像并且信噪比低對平臺機械精度要求高，后者多臺相機鏡頭相互獨立，研制成本較高且安置難度較大。
技術實現思路
1、本專利技術針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種快門輪轉遙感寬幅成像系統及成像方法，該成像系統利用一個通過電機驅動的攜帶快門的輪盤使多組光學鏡頭的光線傳輸到同一套電子光學傳感器中，在保證大幅寬成像的同時降低了制造成本。
2、為達到上述目的/為解決上述技術問題，本專利技術是采用下述技術方案實現的：
3、第一方面，本專利技術提供一種快門輪轉遙感寬幅成像系統，包括多個光學相機鏡頭、輪轉快門機構以及所述多個光學相機鏡頭共用的電子光學傳感器；
4、所述多臺光學相機鏡頭分別獨立安裝在同一平面上，用于對光線進行聚焦形成影像；
5、所述輪轉快門機構安裝在所述電子光學傳感器與多臺光學相機鏡頭之間，用于輪流使各光學相機鏡頭的光
6、所述電子光學傳感器設置在所述多臺光學相機鏡頭的共同成像處，用于將光信號進行處理并存儲圖像。
7、以上設置產生的效果：本專利技術主要是利用放置在不同位置的鏡頭和輪轉的快門實現相機鏡頭的寬幅成像，快門每次轉動特定角度使一個鏡頭的光線到達電子光學傳感器實現成像，僅使用一套電子學設備減少了研制成本，便于后期圖像拼接。
8、進一步的，所述多個光學相機鏡頭呈圓周形均勻分布。
9、以上設置產生的效果：光學相機鏡頭呈圓周形均勻分布，方便輪轉快門機構進行控制所有光學相機鏡頭光線的通過和光線通過的量，實現每次只允許一個光學相機鏡頭中的光線通過。
10、進一步的，輪轉快門機構包括裝有快門的輪盤和驅動輪盤的電機；
11、所述電機驅動輪盤旋轉，當轉動預設角度后停止轉動并立即穩定，控制快門開閉使與快門重疊的鏡頭的光線傳輸到電子光學傳感器，待成像后繼續轉動到下一個鏡頭進行成像。
12、以上設置產生的效果：裝有快門的輪盤和驅動輪盤的電機可以實現較為精確的控制輪盤轉動角度，并且控制所有光學相機鏡頭光線的通過和光線通過的量，每次只允許一個光學相機鏡頭中的光線通過，阻擋其余所有鏡頭的光線通過。
13、進一步的，所述光學相機鏡頭為3個；所述預設角度為120°。
14、以上設置產生的效果：經過試驗，3個光學相機鏡頭為最優數量，可以實現全視野的同時，準確率高，拼接效果好，同時成本低。
15、進一步的，相鄰光學相機鏡頭形成的影像在電子光學傳感器平面上的投影重疊度在10%-15%。
16、以上設置產生的效果：該重疊度可以在盡量不占用成像面積的情況下為影像拼接準確提供必要的位置信息。
17、第二方面，本專利技術提供了一種快門輪轉遙感寬幅成像系統的成像方法，第一第一方面所述的快門輪轉遙感寬幅成像系統，包括如下步驟:
18、將多臺光學相機鏡頭分別獨立安裝在同一平面上，將電子光學傳感器設置在所述多臺光學相機鏡頭的共同成像處，將輪轉快門機構安裝在所述電子光學傳感器與多臺光學相機鏡頭之間；
19、通過輪轉快門機構每次只允許一個光學相機鏡頭中的光線通過，阻擋其余所有鏡頭的光線通過，使每個鏡頭的光線依次傳輸到電子光學傳感器，通過電子光學傳感器將光信號進行處理并存儲圖像，待成像后繼續轉動，周而復始，直至完成成像。
20、進一步的，所述多個光學相機鏡頭呈圓周形均勻分布；所述輪轉快門機構包括裝有快門的輪盤和驅動輪盤的電機；
21、通過輪轉快門機構每次只允許一個光學相機鏡頭中的光線通過，阻擋其余所有鏡頭的光線通過的方法包括：
22、步驟1，當輪盤和快門處于初始位置，此時快門開啟，控制與快門重疊的鏡頭聚焦的光線通過，電子光學傳感器成像一次；
23、步驟2，成像結束后，快門關閉，電機開始工作驅動輪盤旋轉，每次轉動預設角度使快門與下一個鏡頭重疊；
24、步驟3，輪盤穩定后快門開啟，控制與快門重疊的鏡頭聚焦的光線通過，電子光學傳感器成像一次；
25、步驟4，重復步驟2-3的過程，直至輪盤旋轉到達終止位置，快門與最后一個鏡頭重疊，輪盤穩定后快門開啟，控制與快門重疊的鏡頭聚焦的光線通過，隨之電子光學傳感器成像一次;
26、步驟5，輪盤迅速轉回至初始位置，將電子光學傳感器成像的圖像拼接起來，形成觀測區域的寬幅照片。
27、進一步的，所述方法還包括：
28、將所述快門輪轉遙感寬幅成像系統安裝在飛行器上；
29、使飛行器以預設速度通過觀測區域上空，多次重復步驟1到步驟5的過程，將過程中成像的圖像按照順序拼接起來，形成觀測區域的寬幅照片。
30、進一步的，所述光學相機鏡頭為3個；所述預設角度為120°。
31、進一步的，相鄰光學相機鏡頭形成的影像在電子光學傳感器平面上的投影重疊度在10%-15%。
32、以上設置產生的效果：根據飛行器速度和每次拍照時長共同確定，從而保證相鄰兩次拍照影像中有10%-15%的重疊和成像質量（避免過暗和過曝）。
33、與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果：
34、1、本專利技術主要是利用放置在不同位置的鏡頭和輪轉的快門實現相機鏡頭的寬幅成像，快門每次轉動特定角度使一個鏡頭的光線到達電子光學傳感器實現成像，僅使用一套電子學設備減少了研制成本，便于后期圖像拼接。
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1.一種快門輪轉遙感寬幅成像系統，其特征在于，包括多個光學相機鏡頭、輪轉快門機構以及所述多個光學相機鏡頭共用的電子光學傳感器；
2.根據權利要求1所述的快門輪轉遙感寬幅成像系統，其特征在于，所述多個光學相機鏡頭呈圓周形均勻分布。
3.根據權利要求2所述的快門輪轉遙感寬幅成像系統，其特征在于，輪轉快門機構包括裝有快門的輪盤和用于驅動輪盤的電機；
4.根據權利要求3所述的快門輪轉遙感寬幅成像系統，其特征在于，所述光學相機鏡頭為3個；所述預設角度為120°。
5.根據權利要求1所述的快門輪轉遙感寬幅成像系統，其特征在于，相鄰光學相機鏡頭形成的影像在電子光學傳感器平面上的投影重疊度在10%-15%。
6.一種快門輪轉遙感寬幅成像系統的成像方法，其特征在于，基于權利要求1所述的快門輪轉遙感寬幅成像系統，包括如下步驟:
7.根據權利要求6所述的成像方法，其特征在于，所述多個光學相機鏡頭呈圓周形均勻分布；所述輪轉快門機構包括裝有快門的輪盤和驅動輪盤的電機；
8.根據權利要求7所述的成像方法，其特征在于，所述方法
9.根據權利要求7所述的成像方法，其特征在于，所述光學相機鏡頭為3個；所述預設角度為120°。
10.根據權利要求6所述的成像方法，其特征在于，相鄰光學相機鏡頭形成的影像在電子光學傳感器平面上的投影重疊度在10%-15%。
...【技術特征摘要】
1.一種快門輪轉遙感寬幅成像系統，其特征在于，包括多個光學相機鏡頭、輪轉快門機構以及所述多個光學相機鏡頭共用的電子光學傳感器；
2.根據權利要求1所述的快門輪轉遙感寬幅成像系統，其特征在于，所述多個光學相機鏡頭呈圓周形均勻分布。
3.根據權利要求2所述的快門輪轉遙感寬幅成像系統，其特征在于，輪轉快門機構包括裝有快門的輪盤和用于驅動輪盤的電機；
4.根據權利要求3所述的快門輪轉遙感寬幅成像系統，其特征在于，所述光學相機鏡頭為3個；所述預設角度為120°。
5.根據權利要求1所述的快門輪轉遙感寬幅成像系統，其特征在于，相鄰光學相機鏡頭形成的影像在電子光學傳感器平面上的投影重疊...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王紹舉，李潤澤，金光，張學敏，胡輝，
申請(專利權)人：武漢大學，
類型：發明
國別省市：
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