遥感导论第三章 遥感成像原理与遥感图像特征 摄影成像

1、 摄影机摄影机 分幅式摄影机分幅式摄影机 全景摄影机全景摄影机( (扫描摄影机扫描摄影机) ) 多光谱摄影机多光谱摄影机 数码摄影机数码摄影机 缝隙式摄影机缝隙式摄影机( (航带摄影机航带摄影机) ) 镜头转动式摄影机镜头转动式摄影机 多相机组合型多相机组合型 多镜头组合型多镜头组合型 光束分离型光束分离型 象元 线对数和线对数和 像素的关像素的关 系？系？ 焦距 视场角视场角 a、多相机组合型；b 、多镜头组合型； c 、光束分离型 多光谱摄影机多光谱摄影机 垂直摄影垂直摄影 透镜透镜 负像负像 正像正像 投影距离的影响投影距离的影响 垂直投影比例尺垂直投影比例尺 和投影距离无关和投影距离无

2、关 中心投影焦距固定，航高改中心投影焦距固定，航高改 变，其比例尺也随之改变变，其比例尺也随之改变 H1H1 H2H2 f f 垂直投影垂直投影中心投影中心投影 中心投影：投影距离不同或焦距不同则像片的比例尺也不同。中心投影：投影距离不同或焦距不同则像片的比例尺也不同。 垂直投影：投影距离不同与像片比例尺无关。（不存在焦距）垂直投影：投影距离不同与像片比例尺无关。（不存在焦距） 投影面倾斜的影响 倾斜水平 ABC a b c 比例尺 f/HH f 倾斜倾斜 中心投影：投影面的倾斜造成同一个像片不同部位比例尺的差异。中心投影：投影面的倾斜造成同一个像片不同部位比例尺的差异。 垂直投影：只表现为比

3、例尺有所放大。垂直投影：只表现为比例尺有所放大。 地形起伏对垂直投影地形起伏对垂直投影 无影响无影响 对中心投影引起投影差对中心投影引起投影差 航片各部分的比例尺不同航片各部分的比例尺不同 B A C abc A C A B C a b c C A 地形起伏的影响地形起伏的影响 中心投影：地形起伏造成中心投影：地形起伏造成像点位移像点位移。 垂直投影：不存在垂直投影：不存在像点位移像点位移。 若地形高于基准面若地形高于基准面, ,像点向离开像主点方像点向离开像主点方 向位移向位移; ;若地形低于基准面若地形低于基准面, ,像点向像主点像点向像主点 方向位移方向位移 1fab mHAB H hr

4、 由式可以看出：由式可以看出： 位移量与地形高度差位移量与地形高度差h h成正比成正比，即高差越，即高差越 大，引起的的像点位移量也越大大，引起的的像点位移量也越大 位移量与像点到像主点的距离位移量与像点到像主点的距离r r成正比，成正比， 即距主点越远的像点，位移量越大，像即距主点越远的像点，位移量越大，像 片中心部分位移量较小片中心部分位移量较小 位移量与摄影高度位移量与摄影高度(H)(H)成反比成反比 1.感光特征曲线：横坐标为曝光量（感光材料在曝 光时吸收光量的多少，它取决于照度E和曝光时 间t）的对数值，纵坐标为胶片的光学密度。 v 2 2. .光学密度光学密度D D：指胶片经感光显

5、影后，影像表 现出的深浅程度。一般胶片的最高密度，在 感光测定时，要求达到1.8以上，有时可达到 2.22.4。以使影像的黑白差别能正确的表 达地物的反射光谱特征。 v3.3.感光度感光度：指胶片的感光速度。胶片的感光 度高，在光线弱的时候也能方便摄影。 v 反差（反差（DD）与反差系数（）与反差系数（）：反差是指胶片的明 亮部分与阴暗部分的密度差。胶片的最大反差是特征 曲线上最大密度与最小密度之差，胶片的黑白分明称 高反差，明暗差别不明显称为低反差。 v 反差系数是指拍摄后负片影像与景物亮度差之比， 即特征曲线上的斜率。斜率等于1时胶片的影像反差 与景物亮度差相等，感光材料的光学密度能正确的

6、反 映地物的亮度差别；1时，胶片影像的反差大于地 物的亮度差，地物的实际亮度被夸大；1时胶片影 像的反差小于地物的亮度差，地物实际亮度差被缩小。 v 5 5. .灰雾度灰雾度D D0 0:未经感光的胶片,显影后仍产生轻微的密 度,呈浅灰色,故称为灰雾.这是由于卤化银性能不稳 定,虽未经感光,仍被还原为金属银,附着于胶片之上. 这种灰雾如不超过一定的范围(D00.2),对摄影的影 响不大.否则,将会影响影像的层次和清晰度,使影像 模糊不清,缺乏立体感. v 6.6.宽容度宽容度L L:指胶片表达被摄物体亮度间距的能力.宽 容度大的胶片曝光伸缩(适应)的范围大.遥感摄影希 望用宽容度大的胶片,以便

7、即使曝光稍不当,仍能较好 的反映被摄物体的亮度范围. v 7.7.解像力解像力:通常称为感光胶片的分辨力.解像力越高, 景物的细部表达的越清晰.解像力的大小取决于涂布 在胶片上感光乳剂银盐粒子的大小,银粒越小,分辨率 越高.解像力的大小以每毫米范围内分辨出的线条数 表示单位为A/mm或用线对数/毫米来表示。 v 8.8.根据感光材料对光谱的感受能力,常用的遥感摄影遥感摄影 胶片可分为胶片可分为:黑白片,天然彩色片,和红外彩色片。 v 黑白摄影胶片黑白摄影胶片:通过灰度来表现被摄物体的摄影胶片. 黑白胶片种类较多,按感受光谱的不同,还可进一步分 为色盲片,正色片,分色片,全色片,红外黑白片等不同

8、 类型。 v 色盲片色盲片: :以卤化银为感光材料,未加增感剂,只能吸收 短波长(近紫外,紫色,及蓝光),对于大于0.5微米的电 磁波完全不感光.因而,不能用这种胶片拍摄红花,绿 叶.色盲片的反差大,适于翻拍文件,印刷黑白幻灯片 及某些胶印制版等. v 正色片正色片:感光乳剂中除溴化银及少量的碘化银外,再加 入光学感光剂,感光范围可以从蓝光扩大到绿黄光区 (波长为0.58微米).但对于0.500.52微米波段的感 光性能略有降低,适于制版,复制,林区黑白航空摄影 等. v 分色片分色片:在感光乳剂中加入了增感染料,可使胶片增感 范围达到0.6um,且在0.50-0.52 um处的感光性能降低 不大.分色片对绿黄光可区分且较敏感. v 全色片全色片: :增感范围达到0.60-0.72 um能感受全部可见 光,但在绿光部分(0.52-0.525 um)感光度稍有降低. v红外黑白片红外黑白片:感光乳剂中加入增感剂,使感光 发热范围扩展到近红外波段(小于1.35 um). 但随着感光波长的增加,其化学稳定性却大为 降低,当感光波长的上限达到1.1 um时胶片可 保存3个月.当上限达到1.35 um时胶片只能保 存8天. v彩色胶片彩色胶片:可分为天然彩色片和红外彩色片 v 天然彩色片天然彩色片:分两层乳剂和三层乳剂两种,均能较真实 地还原出真实物体的自然