[发明专利]一种航空遥感窄视场相机拍摄控制方法

说明书

本发明提供一种航空遥感窄视场相机拍摄控制方法。该方法包括：启动航空遥感成像系统，通过航空遥感成像系统获取飞机速度和飞机相对地面的距离；根据当前时刻飞机相对地面的距离和镜头焦距实时计算得到相机拍摄幅面大小；比较实时计算得到的相机拍摄幅面大小与预定的作业高度幅面大小，如果二者的变化率超过第一预设阈值，则调整镜头焦距，使得实时计算得到的相机拍摄幅面大小满足要求；根据当前时刻飞机速度和相机拍摄幅面控制调整相机拍摄频率，使得相机拍摄得到的前后两帧图像的重叠区域不小于第二预设阈值。本发明可以减小地形起伏变化对拍摄的景物幅面的影响，使得拍摄的图像条带宽度更均匀。

技术领域

本发明涉及航空遥感技术领域，尤其涉及一种航空遥感窄视场相机拍摄控制方法。

背景技术

航空遥感成像系统主要包括高分辨率CCD相机、镜头和图像处理器三部分，在相机分辨率和景物距离不变的情况下，可通过改变镜头的视场调节图像分辨率，视场越宽图像分辨率越低，反之则越高。

万米以上的高空遥感作业，拍摄幅面大，效率高，不需要考虑地形起伏变化，几百米甚至几十米的低空遥感作业，拍摄幅面小，效率低，可根据地形起伏随时调整高度。在获取可见光图像时，为了避免云层遮挡同时兼顾工作效率和图像分辨率，飞机飞行高度一般在2000~3000米，采用高分辨率相机和窄视场镜头可满足作业要求。

飞机在进行遥感作业时飞行高度基本保持不变，由于飞行高度较低，在地形起伏比较大的山区为确保成像的幅宽基本一致，需要通过一定的控制算法对相机和镜头进行调节，确保获得清晰的图像和比较固定的地面景物幅面，同时还需保证前后两张图片有足够的重叠区域，确保图像处理器能够进行图像拼接，并形成连续的条带图像。因此，针对2000~3000米的航空遥感作业方式需要设计专门的航空遥感成像系统控制方法。

发明内容

为了保证飞机在2000~3000米进行遥感作业时可以获得清晰的图像和比较固定的地面景物幅面，本发明提供一种航空遥感窄视场相机拍摄控制方法。

本发明提供的一种航空遥感窄视场相机拍摄控制方法，包括：

启动航空遥感成像系统，通过航空遥感成像系统获取飞机速度和飞机相对地面的距离；

根据当前时刻飞机相对地面的距离和镜头焦距实时计算得到相机拍摄幅面大小；比较实时计算得到的相机拍摄幅面大小与预定的作业高度幅面大小，如果二者的变化率超过第一预设阈值，则调整镜头焦距，使得实时计算得到的相机拍摄幅面大小满足要求；

根据当前时刻飞机速度和相机拍摄幅面控制调整相机拍摄频率，使得相机拍摄得到的前后两帧图像的重叠区域不小于第二预设阈值。

进一步地，所述通过航空遥感成像系统获取飞机速度和飞机相对地面的距离，具体包括：

航空遥感成像系统通过机载惯导和雷达高度计的数据接口接收飞机惯导数据和雷达高度计测量数据；

根据飞机惯导数据，解算出飞机速度；根据雷达高度计测量数据，解算出飞机相对地面的距离。

进一步地，计算得到相机拍摄幅面大小的计算频率高于相机拍摄频率。

进一步地，所述根据当前时刻飞机相对地面的距离和镜头焦距实时计算得到相机拍摄幅面大小，具体包括：

根据镜头焦距f按照公式（1）和公式（2）计算得到横向视场角度Q_w和纵向视场角度Q_h：

Q_w=2arctan(C_w/2f) (1)

Q_h=2arctan(C_h/2f) (2)