[科普中国]-缝隙式摄影机

简介

光学成像类型传感器主要包括框幅式摄影机、缝隙摄影机、全景摄影机以及多光谱摄影机几种类型。这些传感器的共同特点是由物镜收集电磁波，并聚焦到感光胶片上，通过感光材料的探测与记录，在感光胶片上留下目标的潜像，然后经过摄影处理，得到可见的影像。同时，其工作波段主要在可见光波段，而且较多地用于航空遥感探测。1

结构和原理缝隙摄影机又称推扫式摄影机或航带摄影机。在飞机或卫星上，摄影瞬间所获取的影像，是与航线方向垂直且与缝隙等宽的一条线影像。这是由于在摄影机焦平面前方放置一开缝的挡板，将缝隙外的影像全挡去的缘故，如图。当飞机或卫星向前飞行时，摄影机焦平面上与飞行方向成垂直的狭缝中的影像也连续变化。如果摄影机内的胶片也不断地卷动，且其速度与地面在缝隙中的影像移动速度相同，则能得到连续的航带摄影像片。1

特性这种摄影机不是一幅一幅地曝光，而是连续曝光，因此不需要快门。胶片卷动速度V与飞行速度v和相对航高H有关，以期得到清晰的影像。其关系式为：V=vx(f/H) 式中，f为焦距。

对于这种摄影机，影像的投影性质为多中心投影。因为在某一瞬间获取的一条缝隙宽度的影像仍为中心投影但一幅影像是由若条缝隙影像拼接而成的，不同缝隙对应的投影中心是不同的。1

畸变的产生当飞机航速与胶片卷绕速度不匹配时，影像会产生仿射畸变。影像的投影性质，对于瞬间获取的一条缝隙宽度的影像，仍为中心投影。但对于条带影像，由于是在摄影机随飞行器移动的情况下连续获得，因此与画幅式影像的投影性质就不一样、其航迹线影像为正射投影。另外，飞行器的位移和姿态变化将使影像产生复杂的几何畸变。1