利用折返系统次镜旋转进行二维像移补偿的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用折返系统次镜旋转进行二维像移补偿的方法，该方法包括：1）在相机进行航空拍照时，分别获取前向像移量及摆扫像移量；2）根据前向像移量和光学系统的参数计算光学系统中次镜需要绕X轴转动的角度；以及，根据摆扫像移量和光学系统的参数计算光学系统中次镜需要绕Y轴转动的角度；X轴是垂直于光学系统光轴的平面的水平方向；Y轴是垂直于光学系统光轴的平面的垂直方向；3）根据次镜需要绕X轴以及Y轴转动的角度对光学系统中的次镜进行旋转控制，补偿像移。本发明提供了一种可使航空相机满足高分辨以及大幅面宽度同时获取清晰图像的利用折返系统次镜旋转进行二维像移补偿的方法。
【专利说明】利用折返系统次镜旋转进行二维像移补偿的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光学系统设计及应用【技术领域】，涉及一种像移补偿方法，尤其涉及一种利用折返系统次镜旋转进行二维像移补偿的方法。
【背景技术】
[0002]随着航空摄影技术的不断发展，对航空摄影相机的要求越来越高，要求航空摄影相机具有在更快的飞行速度下，获取大幅面清晰图像的能力。航空相机进行空中拍照时，由于目标相对于相机的运动，影像在探测器像面上也是移动的，因此会产生像移。像移使目标在探测器上所成的像变得模糊，当像移量超过一定程度时，将不能得到高分辨率的图像。引起相机像移的主要因素有飞行速度、飞行高度、系统焦距、飞行平台的姿态变化、飞机的振动等。通常，相机拍摄的单幅图像宽度受到光学系统焦距及探测器尺寸等因素的制约，视场角、焦距及靶面间的关系如公式(I)所示，为了获得高分辨率的图像，要求光学系统的焦距要足够长，在探测器尺寸一定的情况下，相机拍摄的单幅图像宽度会减小，为了获取大幅面宽度的图像，通常采取的办法在飞机飞行的同时，将相机进行摆扫，此时，相机除了由飞机飞行引起的前向像移外，还存在摆扫像移。
[0003]
【权利要求】
1.一种利用折返系统次镜旋转进行二维像移补偿的方法，其特征在于:所述利用折返系统次镜旋转进行二维像移补偿的方法包括以下步骤: 1)在相机进行航空拍照时，分别获取前向像移量及摆扫像移量； 2)根据步骤I)所得到的前向像移量和光学系统的参数计算光学系统中次镜需要绕X轴转动的角度； 以及，根据步骤I)所得到的摆扫像移量和光学系统的参数计算光学系统中次镜需要绕Y轴转动的角度； 所述X轴是垂直于光学系统光轴的平面的水平方向；所述Y轴是垂直于光学系统光轴的平面的垂直方向； 3)根据步骤2)所得到的次镜需要绕X轴以及Y轴转动的角度对光学系统中的次镜进行旋转控制，补偿像移。
2.根据权利要求1所述的利用折返系统次镜旋转进行二维像移补偿的方法，其特征在于:所述步骤I)中前向像移量的获取方式是:
3.根据权利要求1所述的利用折返系统次镜旋转进行二维像移补偿的方法，其特征在于:所述步骤I)中摆扫像移量的获取方式是: s扫描=P.?&η(ω.Τ曝光) 其中: S扫描是扫描像移星;； 是光学镜头焦距； ω是摆扫角速度； T (*?是曝光时间。
4.根据权利要求1或2或3所述的利用折返系统次镜旋转进行二维像移补偿的方法，其特征在于:所述步骤2)计算光学系统中次镜需要绕X轴及Y轴转动的角度的具体实现方式是:
Δ Y1 = dX tan2 α
其中: Ay/是前向像移量或摆扫像移量； d是光学系统次镜顶点到次镜像面点的距离； α是次镜需要绕X轴或Y轴转动的角度。
【文档编号】G01C11/00GK103604420SQ201310603237
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】范哲源, 杨洪涛, 陈卫宁, 张兆会, 张凯胜, 曹剑中 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所