反射鏡擺動(dòng)寬幅成像系統(tǒng)及成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空航天技術(shù)領(lǐng)域的一種成像技術(shù)，具體地，涉及一種反射鏡擺動(dòng)寬幅成像系統(tǒng)及成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，大范圍、快速響應(yīng)、高分辨率、高準(zhǔn)確率已成為對(duì)地成像偵查衛(wèi)星的技術(shù)發(fā)展要求。但由于目前衛(wèi)星對(duì)地成像的幅寬和分辨率都嚴(yán)重受到星載相機(jī)配置的限制，現(xiàn)有的成像偵查衛(wèi)星一般的成像幅寬都在十幾公里至幾十公里范圍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到突發(fā)情況下對(duì)地面信息快速精確搜索的任務(wù)要求。因此非常有必要對(duì)衛(wèi)星的寬幅成像技術(shù)進(jìn)行研究。
[0003]目前現(xiàn)有的一些寬幅成像衛(wèi)星采用的技術(shù)手段有利用單點(diǎn)紅外相機(jī)掃描寬幅成像，此種方式的成像分辨率較低；還有搭載多臺(tái)高分辨率相機(jī)進(jìn)行多角度拼接視場(chǎng)，由于需要搭載多臺(tái)相機(jī)，對(duì)衛(wèi)星平臺(tái)提出了很高的要求，實(shí)現(xiàn)困難，成本較高。
[0004]本發(fā)明所涉及的反射鏡擺動(dòng)寬幅成像技術(shù)，目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似的技術(shù)說明或報(bào)道，也尚未收集到國(guó)內(nèi)外類似的資料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種反射鏡擺動(dòng)寬幅成像系統(tǒng)及成像方法，該成像系統(tǒng)和成像方法利用反射鏡擺動(dòng)擴(kuò)大相機(jī)成像視場(chǎng)以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星寬幅成像，在不增加原有成像衛(wèi)星有效載荷，不提高原有相機(jī)參數(shù)配置的情況下實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星寬幅成像。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0007]—種反射鏡擺動(dòng)寬幅成像系統(tǒng)，包括可見光面陣成像相機(jī)和擺動(dòng)反射鏡，其中，所述擺動(dòng)反射鏡可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于可見光面陣成像相機(jī)的前端，通過擺動(dòng)反射鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)擴(kuò)大可見光面陣成像相機(jī)的成像視場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)可見光面陣成像相機(jī)對(duì)星下點(diǎn)的寬度方向進(jìn)行多角度拍照，形成一張星下點(diǎn)的寬幅照片。
[0008]優(yōu)選地，所述擺動(dòng)反射鏡采用間斷式轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過一定角度后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)并立即穩(wěn)定，待可見光面陣成像相機(jī)成像后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定清晰成像。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種反射鏡擺動(dòng)寬幅成像系統(tǒng)的成像方法，包括如下步驟:
[0010]步驟1，衛(wèi)星在軌運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至對(duì)地觀測(cè)區(qū)域時(shí)，反射鏡擺動(dòng)寬幅成像系統(tǒng)開始工作；
[0011]步驟2，可見光面陣成像相機(jī)前端的擺動(dòng)反射鏡處于初始位置，可見光面陣成像相機(jī)成像一次；
[0012]步驟3，擺動(dòng)反射鏡開始轉(zhuǎn)動(dòng)，每次轉(zhuǎn)過一定角度，穩(wěn)定后可見光面陣成像相機(jī)成像一次；
[0013]步驟4，重復(fù)步驟3的過程，直至擺動(dòng)反射鏡到達(dá)終止位置，可見光面陣成像相機(jī)隨之成像一次；
[0014]步驟5，擺動(dòng)反射鏡迅速擺回至初始位置，重復(fù)步驟2到步驟4的過程，將過程中成像的圖像拼接起來，形成一張對(duì)星下觀測(cè)區(qū)域的寬幅照片。
[0015]優(yōu)選地，還包括如下步驟:
[0016]步驟6，如果衛(wèi)星還處在觀測(cè)區(qū)域上空，則重復(fù)步驟2到步驟5的過程，繼續(xù)對(duì)觀測(cè)區(qū)域成像；否則，暫停反射鏡擺動(dòng)寬幅成像系統(tǒng)的工作，等待衛(wèi)星再次運(yùn)行至觀測(cè)位置上空后，反射鏡擺動(dòng)寬幅成像系統(tǒng)重新開始工作。
[0017]本發(fā)明提供的反射鏡擺動(dòng)寬幅成像系統(tǒng)及成像方法，在星載可見光面陣成像相機(jī)前安裝一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的擺動(dòng)反射鏡，使可見光面陣成像相機(jī)的視場(chǎng)隨擺動(dòng)反射鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。從擺動(dòng)反射鏡的初始位置開始，可見光面陣成像相機(jī)成像一次，隨著擺動(dòng)反射鏡的鏡面每轉(zhuǎn)過一定角度，可見光面陣成像相機(jī)便完成一次成像，直至終止位置，多次成像(能常在五至二十次之間)；隨后擺動(dòng)反射鏡迅速回到初始位置，重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，可見光面陣成像相機(jī)再次完成多次成像，最終將多圖像拼接為一張寬幅圖像，這便完成了一次對(duì)衛(wèi)星下方的寬幅成像，達(dá)到最終目的。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0019]1、本發(fā)明主要是利用擺動(dòng)反射鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星寬幅成像，將擺動(dòng)反射鏡在不同角度時(shí)的多個(gè)成像，拼接成一個(gè)范圍幾百公里的寬幅圖像，僅僅通過增加一個(gè)擺動(dòng)反射鏡，達(dá)到寬幅成像的目的，有效解決了現(xiàn)有衛(wèi)星對(duì)地成像范圍小和寬幅成像分辨率低的問題。極大地提高了我國(guó)成像偵查衛(wèi)星對(duì)地面的觀測(cè)和偵查能力，從根本上解決了突發(fā)情況下，衛(wèi)星對(duì)地面情況偵查搜索困難的問題；
[0020]2、本發(fā)明采用單臺(tái)可見光面陣成像光學(xué)照相機(jī)，不用增加原來成像衛(wèi)星的有效載荷，只是安裝一個(gè)擺動(dòng)反射鏡，具有質(zhì)量輕、成本低、成像范圍廣、分辨率高、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)占.V，
[0021]3、本發(fā)明在不升級(jí)相機(jī)配置的條件下提高了成像的幅寬，極大地提高了我國(guó)成像偵查衛(wèi)星對(duì)地面的觀測(cè)和偵查能力，在地震或者民航飛機(jī)失事等突發(fā)情況下，該寬幅成像衛(wèi)星可以快速精確地完成對(duì)事發(fā)區(qū)域的地面觀測(cè)成像，對(duì)于地面搜索和救援工作都有很大的幫助，將衛(wèi)星對(duì)地成像偵查能力提高一個(gè)水平；
[0022]4、本發(fā)明也可用于無人機(jī)對(duì)地寬幅成像。
【附圖說明】
[0023]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0024]圖1反射鏡擺動(dòng)寬幅成像系統(tǒng)示意圖；
[0025]圖2圖像拼接不意不意圖；
[0026]圖3反射鏡擺動(dòng)寬幅成像系統(tǒng)工作流程圖。
[0027]圖中:
[0028]I為可見光面陣成像相機(jī)
[0029]2為擺動(dòng)反射鏡
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0031]實(shí)施例
[0032]本實(shí)施例提供了一種反射鏡擺動(dòng)寬幅成像系統(tǒng)，包括可見光面陣成像相機(jī)和擺動(dòng)反射鏡，其中，所述擺動(dòng)反射鏡可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于可見光面陣成像相機(jī)的前端，通過擺動(dòng)反射鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)擴(kuò)大可見光面陣成像相機(jī)的成像視場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)可見光面陣成像相機(jī)對(duì)星下點(diǎn)的寬度方向進(jìn)行多角度拍照，形成一張星下點(diǎn)的寬幅照片。
[0033]進(jìn)一步地，所述擺動(dòng)反射鏡采用間斷式轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過一定角度后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)并立即