[发明专利]一种MM-CCD的成像方法

说明书

本发明提供一种MM‑CCD的成像方法，包括将MM‑CCD倾斜放置，使其与卫星飞行方向的夹角为arctan(1/n)，其中n为正整数，且n小于所述MM‑CCD的像元行数；设所述MM‑CCD在未倾斜放置时，沿卫星飞行方向上MM‑CCD像元长度及采样步长均为d，则当所述MM‑CCD按照步骤A倾斜放置后，将其采样步长设置为以采样1+n²次为一个周期，则第1+n²+1次采样时，所述MM‑CCD的第a+n行像元中第m‑1列像元的成像位置与第1次采样时所述MM‑CCD的第a行像元中第m列像元成像位置相重合，其中m为正整数且m小于所述MM‑CCD像元列数；对此周期内得到的1+n2幅序列图像进行像元解混，则所得到的图像在卫星飞行方向及其垂直方向的分辨率均提升为原来的倍。本发明包含了更多的非冗余信息，能有效提高图像分辨率。

技术领域

本发明涉及遥感卫星图像技术领域，特别涉及卫星相机的MM-CCD的成像方法。

背景技术

电荷耦合器件CCD(Charge Coupled Devices)是20世纪70年代初发展起来的一种新型半导体器件。20世纪60年代末,美国贝尔实验室的BOYLE W S和SIMTH GS等人发现了电荷通过半导体势阱发生转移的现象，提出了电荷耦合这一新概念，同时也预言了器件在信号处理、信号存储及图像传感中的应用前景。

CCD按其像元排列形式分为两大类型：线阵(liner)CCD和面阵线阵(Area)CCD。面阵CCD器件由光敏单元、转移栅、移位寄存器及一些辅助输入、输出电路组成。工作时，在设定的积分时间内由光敏单元对光信号进行取样，将光的强弱转换为各光敏单元的电荷多少，取样结束后各光敏单元电荷由转移栅转移到移位寄存器的相应单元中，移位寄存器在驱动时钟的作用下，将信号电荷顺次转移到输出端，将输出信号接到示波器、图像显示器或其它信号存储、处理设备中，就可对信号再现或进行存储处理。

但是，传统的面阵CCD在遥感卫星图像的应用中存在以下缺陷：信号读出与传输带宽较窄，因此传输能力较差。另一方面，面阵CCD所采样图片的分辨率也不高，不利于后续进一步的分析利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种传输能力高，采样分辨率高的MM-CCD的成像方法。

为实现上述目的，本发明提供一种MM-CCD的成像方法，包括以下步骤：

将MM-CCD倾斜放置，使其与卫星飞行方向的夹角为arctan(1/n)，其中n为正整数，且n小于所述MM-CCD的像元行数；

设所述MM-CCD在未倾斜放置时，沿卫星飞行方向上MM-CCD像元长度及采样步长均为d，则当所述MM-CCD按照步骤A倾斜放置后，将其采样步长设置为

以采样1+n²次为一个周期，则第1+n²+1次采样时，所述MM-CCD的第a+n行像元中第m-1列像元的成像位置与第1次采样时所述MM-CCD的第a行像元中第m列像元成像位置相重合，其中m为正整数且m小于所述MM-CCD像元列数；对此周期内得到的1+n²幅序列图像进行像元解混，则所得到的图像在卫星飞行方向及其垂直方向的分辨率均提升为原来的倍。

进一步的，本发明MM-CCD的成像方法还包括如下步骤：降低采样频率，提高采样步长，使其满足以下公式：

其中，b为步长变化的倍数，k为步数，且MM-CCD的行数为b·n。

进一步的，所述成像方法的成像模型为：I_m＝F(N,M,α,T_N,t_i)，其中I_m为MM-CCD成像模式；N为CCD排数(纵向)；M为CCD单排像元数(横向)；