亚m级卫星TDI CCD立体测绘相机成像仿真

岳庆兴; 唐新明; 高小明

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亚m级卫星TDI CCD立体测绘相机成像仿真

岳庆兴, 唐新明, 高小明

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岳庆兴, 唐新明, 高小明. 亚m级卫星TDI CCD立体测绘相机成像仿真[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(3): 327-332.

引用本文:

岳庆兴, 唐新明, 高小明. 亚m级卫星TDI CCD立体测绘相机成像仿真[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(3): 327-332.

Yue Qingxing, Tang Xinming, Gao Xiaoming. Imaging Simulation of Sub-meter Satellite TDI CCD Camera for Surveying and Mapping[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(3): 327-332.

Citation:

Yue Qingxing, Tang Xinming, Gao Xiaoming. Imaging Simulation of Sub-meter Satellite TDI CCD Camera for Surveying and Mapping[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(3): 327-332.

亚m级卫星TDI CCD立体测绘相机成像仿真

¹国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心北京 101300

基金项目: 测绘地理信息公益性行业科研专项经费资助项目201412007

详细信息

作者简介:
岳庆兴博士主要从事卫星成像仿真、卫星数据处理方法研究

中图分类号: P237.9

Imaging Simulation of Sub-meter Satellite TDI CCD Camera for Surveying and Mapping

¹State Bureau of Surveying and Mapping Beijing 101300 China

摘要: 以三角网和贴面纹理影像为精细地面模型的数据构成,以亚m级TDI CCD(time delay and iintegration charge coupled devices)立体测绘相机为仿真对象进行成像仿真。通过建立每个像元的"视线目标索引"判断目标对相机和太阳的可见视性,进而生成阴影。将TDI CCD焦平面细分成很多子CCD,同时将积分时间细分,计算"连续焦面辐照度影像"并实现静态MTF仿真,然后得到"时间平均静态影像"。实现了多级积分条件下的霰粒噪声仿真和TDI CCD多级动态积分成像的仿真。推导了相机安装角和光学节点从平台坐标系到物方坐标系的转换公式,结合姿态参数和CCD畸变参数,实现了任意侧摆角度和相机安装角度的成像仿真。
- 精细地面模型 /
- 亚m级 /
- TDI CCD /
- 视线目标索引 /
- 阴影 /
- 大气 /
- PSF
Abstract: This paper details a meticulous ground model using triangular networks and furring texture images as well as imaging simulations of TDI CCD cameras for surveying and mapping. The sight target index was built by projecting the ground triangular network to the image，and then evaluated to see if a ground point was visible in the camera and sun direction by "imaging" in these two directions，and creating a shadow. The TDI CCD plane was divided into small CCDs and the irradiance of every small CCD was computed to get the“continuous focal plane irradiance image". The static MTF was simulated by filtering the“continuous focal plane irradiance image" using PSF. The integration time was divided and the filtered static image computed for every sub-time，then the images added for every sub-time to get the "time mean static image". Then，graupel noise was added to every "time mean stat is image" of every line CCD，and then，adding the "time mean static image" of the same target by different CCD lines to get the average energy image，thus realizing TDI CCD multistage dynamic imaging simulation. In this manner，it was possible to derive the camera setting angle and optical panel point transfer function from platform coordinates to object coordinates，realizing an imaging simulation for any incline angle and setting angle by integrating attitude and CCD distortion parameters.
- meticulous ground model /
- sub-meter /
- TDI CCD /
- sight target index /
- shadow /
- PSF /

[1]	张迪, 袁林果, 黄良珂, 李秦政. 澳大利亚区域大气加权平均温度建模 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2022, 47(7): 1146-1153. doi: 10.13203/j.whugis20200102
[2]	杨元维, 王明威, 高贤君, 李熙, 张佳华. 改进Wallis模型的高分辨率遥感影像阴影自动补偿方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(3): 318-325. doi: 10.13203/j.whugis20190032
[3]	李梅, 杨冬偶, 何望君. 大气扩散模型AERMOD与CALPUFF对比研究及展望 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(8): 1245-1254. doi: 10.13203/j.whugis20200110
[4]	袁志辉, 谷翼策, 邢学敏, 陈立福, 俞晓莹. 顾及叠掩与阴影的多通道InSAR干涉图仿真方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(11): 1717-1727. doi: 10.13203/j.whugis20190222
[5]	叶敏, 王斌, 王思远, 刘长征, 李艳霞, 岑炜. 多特征分量结合的WorldView-3影像建筑容积率分类提取 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(11): 1674-1684. doi: 10.13203/j.whugis20180241
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[7]	柯福阳, 王庆, 潘树国. 基于映射函数网络RTK的大气误差内插估计模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(1): 73-76.
[8]	邱凤, 陈晓玲, 田礼乔, 冯炼. HJ-1A/B卫星CCD影像辅助的MODIS水色大气校正产品质量改进 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(9): 1083-1086.
[9]	于之锋, 陈晓玲, 田礼乔, 周斌. 鄱阳湖HJ-1A/B卫星CCD影像大气校正研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(9): 1078-1082.
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[12]	谢伟, 秦前清. 基于倒频谱的运动模糊图像PSF参数估计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(2): 128-131.
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[15]	李存军, 刘良云, 王纪华, 赵春江. 基于主成分融合信息失真的城市IKONOS影像阴影自动提取研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(9): 947-950.
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亚m级卫星TDI CCD立体测绘相机成像仿真

¹国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心北京 101300

基金项目: 测绘地理信息公益性行业科研专项经费资助项目201412007

作者简介:
岳庆兴博士主要从事卫星成像仿真、卫星数据处理方法研究

收稿日期: 2013-06-07
刊出日期: 2015-03-05

中图分类号: P237.9

关键词:

精细地面模型 /

亚m级 /

TDI CCD /

视线目标索引 /

阴影 /

大气 /

PSF

摘要: 以三角网和贴面纹理影像为精细地面模型的数据构成,以亚m级TDI CCD(time delay and iintegration charge coupled devices)立体测绘相机为仿真对象进行成像仿真。通过建立每个像元的"视线目标索引"判断目标对相机和太阳的可见视性,进而生成阴影。将TDI CCD焦平面细分成很多子CCD,同时将积分时间细分,计算"连续焦面辐照度影像"并实现静态MTF仿真,然后得到"时间平均静态影像"。实现了多级积分条件下的霰粒噪声仿真和TDI CCD多级动态积分成像的仿真。推导了相机安装角和光学节点从平台坐标系到物方坐标系的转换公式,结合姿态参数和CCD畸变参数,实现了任意侧摆角度和相机安装角度的成像仿真。

English Abstract

Imaging Simulation of Sub-meter Satellite TDI CCD Camera for Surveying and Mapping

¹State Bureau of Surveying and Mapping Beijing 101300 China

Received Date: 2013-06-07
Publish Date: 2015-03-05

Keywords:

Abstract: This paper details a meticulous ground model using triangular networks and furring texture images as well as imaging simulations of TDI CCD cameras for surveying and mapping. The sight target index was built by projecting the ground triangular network to the image，and then evaluated to see if a ground point was visible in the camera and sun direction by "imaging" in these two directions，and creating a shadow. The TDI CCD plane was divided into small CCDs and the irradiance of every small CCD was computed to get the“continuous focal plane irradiance image". The static MTF was simulated by filtering the“continuous focal plane irradiance image" using PSF. The integration time was divided and the filtered static image computed for every sub-time，then the images added for every sub-time to get the "time mean static image". Then，graupel noise was added to every "time mean stat is image" of every line CCD，and then，adding the "time mean static image" of the same target by different CCD lines to get the average energy image，thus realizing TDI CCD multistage dynamic imaging simulation. In this manner，it was possible to derive the camera setting angle and optical panel point transfer function from platform coordinates to object coordinates，realizing an imaging simulation for any incline angle and setting angle by integrating attitude and CCD distortion parameters.

岳庆兴, 唐新明, 高小明. 亚m级卫星TDI CCD立体测绘相机成像仿真[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(3): 327-332.

引用本文:

岳庆兴, 唐新明, 高小明. 亚m级卫星TDI CCD立体测绘相机成像仿真[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(3): 327-332.

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