CC BY
50
Исходный код программной среды находится в открытом доступе:< http://code.google.com/ p/adri/>.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Тихонов А. Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1979. 285 с.
2. Захаров Д. Д., Сизиков В. С., Смирнов А. В., Федоров Б. А. Решение двумерной коллимационной задачи рассеяния рентгеновских лучей с использованием нестандартных интегральных уравнений // Науч.-техн. вестн. СПбГУ ИТМО. 2006. Вып. 32. С. 144—153.
3. Захаров Д. Д., Смирнов А. В., Федоров Б. А. Решение коллимационной задачи при малоугловом рентгеновском рассеянии на анизотропных объектах // Наносистемы: физика, химия, математика. 2011. Т. 2, № 3.
Сведения об авторе
Денис Дмитриевич Захаров — аспирант; Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, кафедра физики; E-mail: [email protected]
В. Г. Андронов, С. В. Дегтярёв, И. А. Клочков, Ю. Н. Волобуев
КООРДИНАТНО-ВРЕМЕННАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ СКАНЕРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ЛИНЕЙКАМИ МАТРИЦ ПЗС
Рассмотрен процесс формирования геометрической и фотометрической структуры космических сканерных изображений линейками матриц ПЗС, расположенными в шахматном порядке в фокальной плоскости съемочной аппаратуры. Получены координатно-временные зависимости, описывающие функциональную связь между порядковыми номерами пикселов цифрового космического сканерного изображения и топологическими параметрами элементов оптико-электронного преобразователя.
Ключевые слова: космические сканерные изображения, матрицы ПЗС, оптико-электронный преобразователь, прямая фотограмметрическая задача.
В работе [1] представлены общая постановка и строгое решение орбитальным методом прямой фотограмметрической задачи для всех типов космических сканерных систем. Показано, что орбитальный метод основан на последовательном использовании двух моделей, а именно: общей геоорбитальной модели космической сканерной съемки и координатно-временной модели формирования сканерного изображения конкретного типа. Аналитические соотношения, описывающие первую модель, приведены авторами в работе [2].
В настоящей статье представлена вторая модель, описывающая в каждый момент съемки переход от порядковых номеров пикселов маршрута космического сканерного изображения к топологическим параметрам элементов фоточувствительной структуры сканера и времени их формирования. При этом в качестве фоточувствительной структуры сканера рассматривается оптико-электронный преобразователь (ОЭП) на приборах с зарядовой связью (ПЗС), интегрированных в две линейки матриц ПЗС и работающих в режиме задержки и накопления зарядовых пакетов.
С. 26—44.
Рекомендована кафедрой физики
Поступила в редакцию 07.06.11 г.
УДК 528.7; 528.711.1
84
В. Г. Андронов, С. В. Дегтярёв, И. А. Клочков, Ю. Н. Волобуев
Для увеличения полосы захвата сканера линейки ПЗС объединяются в два ряда матриц, причем нечетные матрицы расположены по направлению полета космического аппарата. Каждая матрица [3] с порядковым номером X = 1,Л содержит М столбцов и Р строк элементов разложения (ПЗС), при этом последние и первые столбцы соответственно нечетного и четного рядов расположены на одной линии, т.е. матрицы размещены с перекрытием, а каждый ряд ПЗС-матриц функционирует в М-тактовом режиме накопления. Ряды матриц ПЗС с возрастанием порядковых номеров располагаются в фокальной плоскости сканера в шахматном порядке вдоль экспонирующей щели ОЭП. В рамках такой топологии ОЭП формирует две полосы изображений участков местности, примыкающих друг к другу в шахматном порядке. Каждая полоса изображения в каждом М-такте содержит М строк изображения. Изображения участков местности формируются при прохождении над этими участками ПЗС-элементов последних столбцов матриц. В этой связи последние столбцы с порядковым номером М в обоих рядах матриц ПЗС названы формирующими изображение краями ОЭП. Длительность одного такта формирования пиксела изображения описывается формулой тт = А/Х / Рдз , где — скорость движения зарядовых пакетов по линейке ПЗС.
В системе координат Оху фокальной плоскости под абсциссой х элемента фоточувствительной структуры, формирующего в момент времени I изображение точки земной поверхности, понимается абсцисса Хфк формирующего края ОЭП, относящегося к матрицам
ПЗС либо четного, либо нечетного ряда. В работе [3] представлены формулы для математического описания перехода от координаты п пиксела изображения к ее значению уп в системе координат ОХу .
В одно и то же время относительно момента включения ¿0 сканера формируются две
примыкающие друг к другу по оси ОХ полосы сканерного изображения, причем смежные полосы изображений участков местности по оси ОХ формируются в одинаковое время, а по оси Оу — в разное. При дальнейшей обработке изображений строки, смежные по оси Оу , приводят к единой составной строке, элементы которой имеют один и тот же порядковый номер кх =1, К . Поскольку формирование смежных участков изображения матрицами нечетного ряда осуществляется с задержкой на величину Тх, равную длительности одного М-такта, общая формула расчета времени формирования Тк единых строк изображения различными рядами матриц ПЗС имеет следующий вид:
к А1х
тк = кх Vх + тх,
КПЗ
где
т =10, если Xп = 2С; С = 1,2,3,...; Тх [А/хМ/Гпз, если Хп = 2С +1; С = 1,2,3,....,
при этом порядковый номер матрицы ПЗС, содержащей элемент ПЗС с порядковым номером п, определяется по формуле
[Е [п / Р ] +1, если п Ф Р;
X п =[
[п / Р, если п = Р,
где оператор Е и квадратные скобки означают операцию определения целой части числа.
список литературы
1. Андронов В. Г., Клочков И. А., Лазарева Е. В. Общая постановка и решение прямой фотограмметрической задачи для моноскопических космических изображений // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2009. Т. 7, № 4. С. 33—37.
2. Андронов В. Г., Дегтярёв С. В., Клочков И. А., Лазарева Е. В. Общая геоорбитальная модель космической сканерной съемки // Геоинформатика. 2010. № 1. С. 48—52.
3. Андронов В. Г., Дегтярёв С. В., Клочков И. А. Особенности формирования космических сканерных изображений линейками матриц ПЗС // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2010. Т. 8, № 7. С. 11—15.
Владимир Германович Андронов Сергей Викторович Дегтярёв
Иван Алексеевич Клочков
Юрий Николаевич Волобуев
Рекомендована кафедрой телекоммуникаций
Сведения об авторах канд. техн. наук, доцент; Юго-Западный государственный университет, кафедра телекоммуникаций, Курск; E-mail: [email protected] д-р техн. наук, профессор; Юго-Западный государственный университет, кафедра информационных систем и технологий, Курск; E-mail: [email protected]
Юго-Западный государственный университет, кафедра телекоммуникаций, Курск; инженер; E-mail: [email protected] ФГУП „Курский НИИ" МО РФ; инженер; E-mail: [email protected]
Поступила в редакцию 17.06.11 г.
