【文章內(nèi)容簡介】 像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 電子掃描成像 ② 電子掃描成像過程 聚焦 —— 攝像 —— 傳送 —— 顯像 景物 — 光學(xué)影像 — 電子像 — 電位像 — 電子數(shù)量 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 電子掃描成像 ② 電子掃描成像過程 ● 聚焦過程 電子掃描成像使用透鏡聚焦。物體反射光線經(jīng)過濾色鏡、透鏡，在焦平面上形成倒立的光學(xué)實(shí)像，進(jìn)入攝像系統(tǒng)。透鏡有定焦距的物鏡，也有變焦距的物鏡。濾色鏡的作用，主要是獲得分波段的信息資料。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 電子掃描成像 ② 電子掃描成像過程 ● 攝像過程 攝像過程主要用攝像管進(jìn)行，以反束光導(dǎo)攝像管為例來闡述其原理。 反束光導(dǎo)攝像管前壁是光電陰極，進(jìn)入系統(tǒng)的光像到達(dá)光電陰極后，產(chǎn)生光電效應(yīng)，由光子激發(fā)出電子來，各點(diǎn)發(fā)出來的電子數(shù)目正比于光像的光照強(qiáng)度，在光電陰極上形成電子密度像。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 電子掃描成像 ② 電子掃描成像過程 —— 攝像過程 激發(fā)電子穿過金屬柵欄打到靶極，靶極受高速電子的轟擊產(chǎn)生二次電子發(fā)射。二次電子被金屬柵網(wǎng)所捕獲，靶極因逸出二次電子而帶正電，形成電位像。靶上電位高處對應(yīng)于景物的亮點(diǎn)，電位低處對應(yīng)于景物的暗點(diǎn)。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 電子掃描成像 ② 電子掃描成像過程 —— 攝像過程 用電子槍準(zhǔn)確地瞄準(zhǔn)靶極上的點(diǎn)并對靶面進(jìn)行掃描(又稱像面掃描成像 )。 靶面上點(diǎn)從電子束中攝取電子 ，使靶極達(dá)到零電位 。 從電子槍中射出的電子數(shù)目是固定不變的 ， 但靶面各點(diǎn)吸收電子的數(shù)目卻不同 ， 返回的剩余電子數(shù)形成了圖像信號 ， 即圖像的亮點(diǎn) ， 使靶面上對應(yīng)點(diǎn)的電位高 ， 從電子束中吸收的電子數(shù)就多 ， 剩余返回的電子數(shù)少；反之 ， 電子數(shù)多 。 于是 ， 返回電子數(shù)的多少就反映了圖像上各點(diǎn)的暗亮程度 。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 電子掃描成像 ② 電子掃描成像過程 —— 攝像過程 為了提高輸出信號的強(qiáng)度 ， 在電子槍外套有一組電子倍增器 。 返回的電子被收集極吸取后 ，利用二次電子發(fā)射效應(yīng) ， 將電流逐級倍增 。 假如一個返回電子撞擊收集極打出ｎ個二次電子 ， 那么有ｍ個倍增級就可把信號放大ｎｍ倍 。 最后輸出的信號 ， 即輸出的圖像信息稱為視頻信號 。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 電子掃描成像 ② 電子掃描成像過程 ● 傳送過程 攝像管輸出的圖像信號通過無線電波，從天線發(fā)射出去，再由接收天線接收。 射頻振蕩 ：由發(fā)射機(jī)的振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)定的高頻振蕩信號稱為射頻振蕩。 調(diào)制 ：將視頻信號載到射頻振蕩 (載波 )上去的過程稱調(diào)制，常用的調(diào)制方式有兩種： 調(diào)幅 ：載波頻率保持不變，讓振幅隨視頻信號變化而變化； 調(diào)頻 ：載波振幅保持不變，讓頻率隨視頻信號變化而變化。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 電子掃描成像 ② 電子掃描成像過程 ● 顯像過程 接收機(jī)天線接收到調(diào)制過的視頻信號，經(jīng)變頻、中放、檢波、視放，由顯像管的電子槍發(fā)射出隨視頻信號而變化的電子束，電子束轟擊熒光屏，把高速電子的動能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?，在屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)。電子束在熒光屏上迅速掃描，由于熒光屏的余輝和人的視覺暫留，因此可看到整幅畫面。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 電子掃描成像 ② 電子掃描成像過程 ● 顯像過程 彩色顯像管，有紅、綠、藍(lán)三支電子槍，熒光屏上任意相鄰三點(diǎn)都必定包括紅綠藍(lán)各一點(diǎn)，由于每點(diǎn)非常小，靠得又很緊密，當(dāng)電子轟擊它們而發(fā)光時，對于紅點(diǎn)、綠點(diǎn)、藍(lán)點(diǎn)位置上的差別人眼分辨不清，而產(chǎn)生彩色視覺。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 光學(xué)機(jī)械掃描成像 ① 光機(jī)掃描儀的結(jié)構(gòu)組成 光學(xué)機(jī)械掃描儀是借助平臺沿飛行方向運(yùn)動 、傳感器光學(xué)機(jī)械橫向掃描達(dá)到地面覆蓋 ， 得到地面條帶圖像的成像裝置 。 光機(jī)掃描儀主要有紅外掃描儀和多光譜掃描儀兩種 ， 由 收集器 、 分光器 、探測器 、 處理器和輸出器 等幾部分組成 。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 光學(xué)機(jī)械掃描成像 ① 光機(jī)掃描儀的結(jié)構(gòu)組成 第 6章 掃描成像 地物的紅 外輻射 光學(xué)掃描 系統(tǒng) 分光器 探測器 氖燈 成像光學(xué) 掃描系統(tǒng) 同步控制系統(tǒng) 制冷 數(shù)據(jù)記錄 發(fā)送 膠片 電信號 光信號 遙 感 原 理 與 方 法 RS 光學(xué)機(jī)械掃描成像 ① 光機(jī)掃描儀的結(jié)構(gòu)組成 —— 分光器 分光器的目的是將收集器收集的地面電磁波信息分解成所需要的光譜成份。常用的分光元器件有分光棱鏡、衍射光柵和分光濾光片。 ● 分光棱鏡 ：依據(jù)物質(zhì)折射率隨波長變化的原理進(jìn)行分光。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 光學(xué)機(jī)械掃描成像 ① 光機(jī)掃描儀的結(jié)構(gòu)組成 —— 分光器 ● 衍射光柵 ：光線照射到光柵上會引起衍射，將光柵設(shè)計(jì)為使相鄰光柵的衍射光的相位差為某波長的整數(shù)倍，則光柵在某方向的衍射光均為該波長的光，形成不同波長的衍射光分布在不同方向的現(xiàn)像，這種分光元件叫衍射光柵。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 光學(xué)機(jī)械掃描成像 ① 光機(jī)掃描儀的結(jié)構(gòu)組成 —— 分光器 ● 分光濾光片 ：能從某一光束中透射或反射特定波長的元件。從分光功能可分為三種形式：長波通濾光片、短波通濾光片和帶通濾光片。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 光學(xué)機(jī)械掃描成像 ① 光機(jī)掃描儀的結(jié)構(gòu)組成 —— 探測器 探測分光后的電磁波并把它變換成電信號的元件叫探測器。掃描探測器的種類較多，按光電轉(zhuǎn)換方式可分為三類：光電子發(fā)射型、光激發(fā)載流子型和熱效率型。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 光學(xué)機(jī)械掃描成像 ① 光機(jī)掃描儀的結(jié)構(gòu)組成 —— 探測器 ● 光電子發(fā)射型探測器 ：利用材料在光照射下發(fā)出電子的特性制成的光電管 。 當(dāng)光照射在光電管的陰極上時發(fā)出電子 ， 在外電場作用下 ， 電子流向光電管的陽極 ， 在光電管的輸出電路中形成電流 ， 且電路中的電流強(qiáng)度與光照度成函數(shù)關(guān)系 。 第 6章 掃描成像 遙 感 原 理 與 方 法 RS 光學(xué)機(jī)械掃描成像 ① 光機(jī)掃描儀的結(jié)構(gòu)組成 —— 探測器 ● 光激發(fā)載流子