一种基于数字胶片成像的详普查一体化空间光学成像系统和方法技术方案

一种基于数字胶片成像的详普查一体化成像系统及方法，系统中变形镜位于光学采集单元的出瞳位置，当变形镜不加驱动电压时，所述光学采集单元进行低分辨率成像；当变形镜施加驱动电压时，矫正光学采集单元局部视场的像质，得到高分辨率光学信息；数字胶片焦面将采集的光学信息或者矫正后的光学信息转换成电信号，进而转换成数字信号，信号处理单元在接收低分辨率图像时，进行图像目标的检测定位，将目标质心在图像中的位置输出；光学感兴趣区域控制单元根据检测出的目标在图像中的位置找到对应的驱动电压，进而设置变形镜驱动电压，采集局部视场高分辨率光学信息；数字胶片焦面感兴趣区域控制单元控制数字胶片焦面输出高分辨率图像。率图像。率图像。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字胶片成像的详普查一体化空间光学成像系统和方法


[0001]本专利技术属于光电成像
，涉及一种基于数字胶片成像的详普查一体化空间成像系统与方法。

技术介绍

[0002]在光学遥感成像中，需要尽可能的提高相机的分辨率和地面覆盖范围，然而传统的技术，相机的分辨率和幅宽是难以兼得的。
[0003]随着成像探测器技术的不断发展，超高像素规模和小像元尺寸器件技术不断涌现，探测器的像元尺寸达到亚微米级，越来越逼近胶片的颗粒尺寸，传感器像素规模也越来越大，按照全画幅的感光尺寸，0.7μm的像素规模可以达到17亿，而当前单芯片传感器的最大面阵尺寸可以达到96mm
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96mm以上，如将其做成亚微米像元尺寸，像素规模可以达到百亿以上。将新型的亚微米级探测器应用到空间成像上起到数字胶片成像的效果，新型数字胶片成像技术可以兼顾胶片相机高分辨率、高信息密度和数字相机数字化等的优点，具备广阔的应用前景。
[0004]然而，随着数字胶片像素密度的增加，所需匹配的光学镜头的空间带宽积越大，这对于光学系统的设计、制造是一个难以克本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字胶片成像的详普查一体化成像系统，其特征在于：包括光学采集单元、变形镜、数字胶片焦面、信号处理单元、光学感兴趣区域控制单元、数字胶片焦面感兴趣区域控制单元；变形镜位于光学采集单元的出瞳位置，所述变形镜的面形变形量与其驱动电压有关，当变形镜不加驱动电压时，所述光学采集单元用于采集f
p
/L频率以内光学信息，进行低分辨率成像；当变形镜施加驱动电压时，矫正光学采集单元局部视场的像质，得到高分辨率光学信息；f
p
＝1/2p，p为数字胶片的像元尺寸，3≤L≤11；数字胶片焦面将采集的光学信息或者矫正后的光学信息转换成电信号，进而转换成数字信号，输出至信号处理单元；信号处理单元在接收低分辨率图像时，进行图像目标的检测定位，将目标在图像中的位置输出给光学感兴趣区域控制单元和数字胶片焦面感兴趣区域控制单元；在接收到高分辨率图像时直接编码下传；光学感兴趣区域控制单元根据检测出的目标质心在图像中的位置结合图像坐标与驱动电压关系，找到对应的驱动电压，进而设置变形镜驱动电压；数字胶片焦面感兴趣区域控制单元根据目标质心在图像中的位置，控制数字胶片焦面输出目标所在区域的高分辨率图像。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述光学采集单元具备小F数的特点，其F数要与数字胶片焦面的像元尺寸匹配，F数的设置满足p为像元尺寸，λ为平均波长，k的范围为[1,1.3]。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：变形镜采用分离促动器型变形镜、薄膜变形镜、基于液晶的空间光调制器。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：变形镜加电压后校正局部视场的像质，使得光学采集单元能够采集到局部视场奈奎斯特频率1/2p以内的信息。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：数字胶片焦面采用高像素密度小像元尺寸探测器，像元尺寸≤1μm，像素规模≥1亿像素。6.根据权利要求1或5所述的系统，其特征在于：数字胶片焦面具备感兴趣区域读出和超采样读出模式；在光学采集单元低分辨率成像时，数字胶片焦面采用超采样读出模式，在光学采集单...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄绪霞，阮宁娟，贺金平，王小勇，刘晓林，魏久哲，邹宝成，胡嘉宁，黄巧林，王跃，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：