【摘 要】
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为了满足低照度环境下航空影像信息快速获取的需求,对一种低照度宽幅成像系统进行了研究.基于相机摆扫成像的工作模式,明确了采用大相对孔径低畸变的光学系统,配合真空制冷的低噪声高灵敏度CMOS探测器成像,并通过高速振镜进行扫描像移补偿的技术路线.详细阐述了相机机械构型的设计思路,总结了一套可工程应用的低照度成像能力计算方法.研究了振镜补偿像移的基本原理,并对相机主体框架进行了仿真分析计算.依据该设计和研究结果,完成了低照度宽幅航空相机的加工装配.该相机具有0.1m(航高1 km)地面像元分辨率,成像照度适应范围
【机 构】
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中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西西安710119
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为了满足低照度环境下航空影像信息快速获取的需求,对一种低照度宽幅成像系统进行了研究.基于相机摆扫成像的工作模式,明确了采用大相对孔径低畸变的光学系统,配合真空制冷的低噪声高灵敏度CMOS探测器成像,并通过高速振镜进行扫描像移补偿的技术路线.详细阐述了相机机械构型的设计思路,总结了一套可工程应用的低照度成像能力计算方法.研究了振镜补偿像移的基本原理,并对相机主体框架进行了仿真分析计算.依据该设计和研究结果,完成了低照度宽幅航空相机的加工装配.该相机具有0.1m(航高1 km)地面像元分辨率,成像照度适应范围为10～100000 lx,并且在速高比≤0.04时,可实现3倍航高的大收容宽度.系统的成像质量优良,实测镜头在77 lp/mm时,中心视场传递函数大于0.45.实验室和外场飞行试验所获取的图像清晰,对比度和分辨率高,可以满足使用需求.同时,该相机实际包络尺寸为190mm×140mm×140mm,质量仅为2800g,具有轻小型的特点.
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