线阵推扫式ccd亚像元成像的列向mtf

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1、万方数据第42卷第2期浙江大学报(T学版)V01．42No．22008年。2月’JournalofZhejiangUniversity(EngineeringScience)Feb．2008线阵推扫式CCD亚像元成像的列向动态调制传递函数王凌，徐之海，冯华君，李奇(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室，浙江杭州310027)摘要：采用亚像元成像技术对焦平面上彼此错开1／2像素的CCD获得的初始图像进行合成，获得分辨率为初始图像2倍的新图像．在CCD采样时间内目标高速运动所引起的像与CCD之间的列向相对位移会导致成像质量的

2、下降．从调制传递函数(MTF)的定义出发，引入像与CCD之间的相对运动速度，推导出了线阵推扫式CCD亚像元成像列向动态MTF的理论公式．对一种CCD的MTF进行具体的数值计算，结果表明亚像元成像技术能够有效地提高线阵推扫式CCD的列向成像质量．关键词：遥感CCD；亚像元成像；调制传递函数(MTF)；成像质量中图分类号：TP75文献标识码：A文章编号：1008—973X(2008)02—0317一04Transversedynamicmodulationtransferfunctionofsubpixelpush_。sc

3、anningimagingbylinearCCDWANGLing，XUZhi—hai，FENGHua-jun，LIQi(StateKeyLaboratoryofModernOpticalInstrumentation，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Subpixelimagingtechniquecanreconstructflnewimagewhoseresolutionistwicetimeshigherthantheoriginalimagesob

4、tainedbytwoCCDswith1／2pixelshift．TherelativeshiftbetweentheimagesandtheCCDattributingtothehighspeedmovementofanobjectdegeneratestheimagequality．Byintro—ducingthevelocityofrelativemovementintothemodel，thetransversedynamicmodulationtransferfunc-tion(MTF)ofsubpixel

5、push-scanningCCDimagingwasdeducedfromthedefinitionofMTF．TheresultsofnumericalcomputationfortheMTFofaCCDsensorshowthatthesubpixelimagingtechniquecanim—provethetransverseimagingqualityofthelinearpush—scanningCCDs．Keywords：remotesensingCCD；subpixelimaging；modulatio

6、ntransferfunction(MTF)limagingquality相比于传统的胶片返回型遥感相机，电荷耦合器件(chargecoupleddevice，CCD)遥感相机具有成本低、结构紧凑和实效性好等优点[1]，随着半导体工艺的发展，CCD的分辨率也在逐步提高，其图像质量与胶片已相差无几．因此，以CCD为图像接收器的遥感器件成为遥感器领域的研究热点之一．遥感CCD包括面阵画幅式和线阵推扫式，其中线阵推扫式遥感CCD技术相对成熟，因此在航天遥感器上得到了更普遍的应用．但是，已有CCD的像素尺寸在一些情况下不能满足

7、高分辨遥感成像的要求，进一步减小像素尺寸在技术上将面临巨大的挑战，且代价昂贵；增大线阵CCD的几何长度可以增加总像素数，但是不得不增大光学系统的焦距，使得遥感器体积和重量加大．亚像元成像技术利用特殊设计的光学系统把物体的像成在2个彼此错开1／2像素的线阵CCD上，再加上后续的图像处理，在光学系统焦距保持不变的情况下，可以达到分辨率提高2倍的效果，因此被广泛应用于航天遥感领域[2]．亚像元收稿日期：2006—06—29．浙江大学学报(工学版)喇址：WWW．journals．zju．edu．cn／eng基金项目：国家自然科

8、学基金资助项目(60577047)．作者简介：王凌(1977一)，男．浙江诸暨人，博士，主要从事光电工程和生物医学光学研究．E—mail：wangling@zuaa．zju．edu．cn通讯联系人：冯华君，男，教授，博导．E-mail：fenghj@zju．edu．cn万方数据318浙江大学报(工学版)第42卷成像技术的基本原理是