大口徑長焦距掃描成像光學系統(tǒng)像質研究.pdf

1、在遙感對地探測中,為了達到高分辨率、大觀測范圍的探測目的,可采用外擺鏡掃描形式的大口徑、長焦距光學系統(tǒng)。本文分析了擺鏡的擺動導致的像移現(xiàn)象對于成像MTF的影響;研究了衛(wèi)星振動對于光學系統(tǒng)成像的作用;在此基礎之上,分析了衛(wèi)星振動情況下的擺鏡擺動成像系統(tǒng)的成像規(guī)律。
　　本文主要內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　首先,完成大口徑成像光學系統(tǒng)的光學設計和光學系統(tǒng)CCD器件的選擇,根據(jù)探測要求,利用大氣傳輸輻射軟件Modtran計算了光學

2、系統(tǒng)像面的輻亮度,并由此計算得到了不同時間下的CCD曝光時間的數(shù)值。
　　其次,詳細闡述了運動圖像傳遞函數(shù)理論及其數(shù)值計算方法;分析了擺鏡擺動影響系統(tǒng)成像像質的原理,計算了擺鏡的擺動對于成像MTF的影響,分析了擺鏡擺動速度與系統(tǒng)MTF的關系,并且給出了在不同曝光時間下合適的擺鏡擺動速度為0.005°/s,此擺度能夠滿足不同曝光時間下的光學系統(tǒng)具有較高的像質。
　　最后,本文對振動進行了重新分類,在此基礎之上計算分析了振動對光

3、學系統(tǒng)成像MTF的影響;研究了擺鏡擺動與衛(wèi)星振動的相互影響規(guī)律,計算分析了擺鏡擺動成像系統(tǒng)在衛(wèi)星振動作用下的系統(tǒng)傳函變化規(guī)律。結果表明:在振動的低頻區(qū)域,振動頻率的增大和振動振幅的增大會造成系統(tǒng)傳函的快速下降,嚴重影響系統(tǒng)成像質量;隨著振動頻率的增大,在高頻振動區(qū)域,由于振動振幅的減小,高頻振動對于系統(tǒng)傳函的影響減小,由此可知低頻振動是造成擺鏡擺動成像系統(tǒng)傳函下降的主要因素。
　　本文對大口徑、長焦距掃描成像系統(tǒng)的成像規(guī)律進行了詳