[发明专利]一种数字航空摄影系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空摄影仪器，特别是关于一种获取大幅面影像的数字航空摄影系统。

背景技术

当前，遥感技术的全面数字化发展已不再满足于将航空或航天平台拍摄的胶片扫描录入计算机形成数字影像的作业模式，而是追求从数字数据获取到数据预处理、存储、应用及管理的完全数字化。尤其是在数据获取端，随着电子技术的不断发展，超长线阵、超大幅面的CCD传感器将不断被开发出来，促使数字摄影仪的探测性能(分辨率、成像范围等)不断逼近传统量测机。数字航空摄影系统是当前国际航空遥感及航空摄影测量领域的一项新型技术和一项重要的发展方向，是行业技术发展的大趋势，我国对航空或航天数字遥感图像的需求量也在加大。

现有国际数字航空摄影仪多数采用CCD面阵传感器芯片以及多面阵CCD传感器外视场拼接技术。但对大幅面影像的获取方法存在以下问题：1、航摄基高比偏低；2、非严格的中心投影方式严重影响数字航空摄影仪的平面和高程精度；3、多传感器多快门控制曝光不同步的问题，影像难以实现高精度校正与拼接。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种采用单面阵或多面阵成像传感器内视场拼接技术以获取大幅面数字影像的数字航空摄影系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种数字航空摄影系统，其特征在于：它包括前端一带有可控快门装置的大口径光学镜头和后端一内视场拼接的数字成像后背，所述内视场拼接数字成像后背包括一单面散射光学器件、一光电转换模块、一多路图像数据存储模块和一总控模块。所述单面散射光学器件置于所述大口径光学镜头成像面处；所述光电转换模块置于单面散射光学器件之后，所述光电转换模块包括成像传感器阵列、脉冲发生器、驱动器和A/D转换器；所述成像传感器阵列包括依次处于所述单面散射光学器件之后光路上的多个成像传感器镜头和多个与其对应设置的成像传感器芯片，所述成像传感器芯片位于成像传感器镜头之后的成像焦平面内；所述总控模块包括一核心控制器，与所述成像传感器阵列数量相应的成像控制器、一人机界面设备、一视频切换单元和一大口径镜头快门触发单元；

所述总控模块的核心控制器将控制指令发送给每一所述成像控制器，所述成像控制器控制每一所述传感器芯片将相对应的所述成像传感器镜头采集到的光信号转换成为电信号，电信号并行暂存到所述多路数据存储模块中作为数字信号；所述多路数据存储模块中的数字信号通过所述总控模块的视频切换单元选通，以图像方式显示在所述总控模块的人机界面设备上，所述人机界面设备再发送控制指令至所述总控模块的核心控制器。

所述成像传感器阵列还包括一个高速视频图像采集装置，高速视频图像采集装置拍摄单面散射光学器件所动态呈现的地物影像，所述高速视频图像采集装置连接所述视频切换单元，实时显示采集到的遥感地物视频影像，达到航空摄影作业任务监测的目的。

所述成像传感器阵列为一CCD成像传感器阵列，各所述成像传感器镜头分别为一CCD传感器镜头，各所述成像传感器芯片分别为一CCD传感器芯片。航空摄影遥感地物目标经过大口径光学镜头的严格中心投影到单面散射光学器件，并被CCD成像传感器阵列所采集。CCD成像传感器影像与遥感地物之间满足严格中心投影的构像关系。

所述成像传感器阵列的光电转换与所述大口径光学镜头的快门触发单元在总控模块控制下实现高同步或时间间隔连续可调的联动曝光。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明利用大口径镜头，与独创的内视场拼接的数字成像后背系统相结合技术，因此可以实现大的航摄基高比以保证成像拼接精度，实现连续可变的航摄基高比以在确定的分辨率下灵活地确定成像组件或成像系统的物理结构。2、本发明采用独特的内视场拼接技术，内视场拼接无空白区域，且能够解决现有基于外视场拼接技术的数字航摄仪中心投影构像不严格问题。3、内视场拼接数字成像系统采用可调节数字成像传感器阵列设计，能够根据不同的应用要求优化配置传感器阵列以实现数字影像的分辨率可调节的目的。4、本发明采用大口径光学镜头的可控快门作为所有成像传感器单元的曝光装置，实现多成像传感器光电转换与大口径光学镜头快门触发单元在总空模块控制下高同步或曝光时间间隔连续可调，避免多快门曝光控制不同步的问题。5、本发明涉及的大口径光学镜头，可以使用现有胶片式航空摄影仪系统的高精度镜头，从而大大降低我国自主研制数字航摄仪的难度，发挥我国数字成像优势，使数字航摄仪同样满足我国已经制定的航摄仪作业、处理等要求。

附图说明

图1是本发明控制流程示意图

图2是本发明成像光路示意图