JP2914054B2 - Imaging radiometer with band-to-band registration function - Google Patents
Imaging radiometer with band-to-band registration functionInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は撮像型放射計に関し、特
に人工衛星や航空機等の移動体に搭載され上空から地表
等における目標領域を帯状に撮像する多バンドの撮像型
放射計に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging radiometer, and more particularly to a multi-band imaging radiometer which is mounted on a mobile object such as an artificial satellite or an aircraft and which images a target area on the ground surface or the like in a band shape from the sky.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の撮像型放射計は、移動体の軌道
に沿った目標領域をリモートセンシングするために用い
られるものであり、例えば、米国航空宇宙局(NAS
A)のリモートセンシング用の人工衛星の一つであるラ
ンドサットに搭載される代表的な撮像型放射計であるマ
ルチスペクトラル・スキャナ(MSS)や、セマチック
マッパ(TM)が良く知られている。また、最近のもの
としては、例えば、1984年東京で発行されたプロシ
ーデイングス・オブ・ザ・フオーティーンス・インター
ナショナル・シンポジウム・オン・スペース・テクノロ
ジ・アンド・サイエンス(PROCEEDINGSOF
THE FOURTEENTH INTERNATI
ONAL SYNPOSIUM ON SPACE A
ND SCIENCE)第1313頁〜第1319頁に
所載の論文「ザ・デベロープメント・オブ・マルチスペ
クトラル・セルフスキャンニング・ラジオメータ・フオ
ア・MOS−1」(THE DEVELOPMENT
OF MULTI−SPECTRAL ELECTRO
NICSELF−SCANNING RADIOMET
ER FOR MOS−1)に記載されているマルチス
ペクトラル・エレクトロニック・セルフスキャンニング
・ラジオメータ(MESSR)や、1983年ブダペス
トで開催された第34回コングレス・オブ・ジ・インタ
ーナショナル・アストノーチカル・フェデレーション
(34th CONGRESS OF THE INT
ERNATIONAL FEDERATION)におけ
る論文IAF−83−109「ザ・SPOT−HRV・
インスツルメント:アン・オーバビュー・オブ・デザイ
ン・アンド・パフオーマンス」(The SPOT−H
RVInstrument:AnOverview o
f Design and Performance)
に記載されているHRV(High Resoluti
on Visible camera)などがある。上
記MESSRおよびHRVは、光電検出素子として複数
の光電素子を直線状に配列したリニアアレイ型のCCD
を用いたこの種の撮像型放射計である。2. Description of the Related Art An imaging radiometer of this type is used for remote sensing a target area along a trajectory of a moving object.
A multi-spectral scanner (MSS), which is a typical imaging radiometer mounted on Landsat which is one of the artificial satellites for remote sensing of (A), and a sematic mapper (TM) are well known. Also, as a recent one, for example, the Procedures of the Forth International Symposium on Space Technology and Science (PROCEEDINGSOF) published in Tokyo in 1984.
THE FOURTEENTH INTERRNATI
ONAL SYNPOSIUM ON SPACE A
ND SCIENCE), pages 1313 to 1319, "The Development of Multispectral Self-Scanning Radiometer for MOS-1" (THE DEVELOPMENT)
OF MULTI-SPECIAL ELECTRO
NICSELF-SCANNING RADIOMET
ER FOR MOS-1) and the 34th Congress of the International Astonautical Federation held in Budapest in 1983 (MESSR). 34th CONGRESS OF THE INT
ERNATIONAL FEDERATION), article IAF-83-109, "The SPOT-HRV.
Instrument: An Overview of Design and Performance "(The SPOT-H
RVInstrument: AnOverview
f Design and Performance)
HRV (High Resolution) described in
on Visible camera). The MESSR and HRV are linear array CCDs in which a plurality of photoelectric elements are linearly arranged as photoelectric detection elements.
This is an image-capturing radiometer using this type.
【0003】これらの撮像型放射計は地球表面の撮像対
象領域すなわち目標領域から放射あるいは反射される可
視光あるいは赤外光の強度、すなわち、放射輝度を観測
し、その放射輝度に対応する明るさの画素からなる画像
を生成する。また、一般に、これらの撮像型放射計は、
上記可視光あるいは赤外光を複数の波長帯域すなわちス
ペクトラル・バンドに分割しそれぞれのバンドで画像を
生成するいわゆるマルチスペクトラル・バンド(以下マ
ルチバンドと略す)型の構成としている。上記撮像型放
射計の上記撮像を行なうカメラ部は、上記目標領域から
放射/反射を上記放射輝度対応の放射束に集束する光学
系と、その放射束を電気信号に変換する光電管やリニア
アレイCCD等の光電素子とから成る検出器とから構成
される。上記放射束はその光路に配置されたバンド分離
ミラーまたはプリズム等から成るスプリット光学系によ
り上記複数バンドに分割され、それぞれのバンドの焦点
位置に配置されたそのバンド専用の検出器によりそれぞ
れのバンドの電気信号に変換される。リニアアレイCC
Dを検出器とした上記MESSRは、可視光3バンド、
赤外光1バンドの合計4バンドのスペクトラルバンドを
有する。したがって、放射束の分割数は4であり、それ
ぞれのバンドに対応する4つの検出器を備える。これら
複数のバンドの検出器相互間の位置関係あるいは各検出
器対応の光学系による光路が設計値とそれぞれ正確に一
致していない場合には、各バンドの受信画像の画素相互
間に位置ずれを生じる。この画像の画素相互間の位置合
せをレジストレーションと呼ぶ。また上記のようなマル
チバンド画像間の位置合せを特にバンド間レジストレー
ションと呼ぶ。[0003] These imaging radiometers measure the intensity of visible light or infrared light radiated or reflected from the imaging region, ie, the target region, on the earth's surface, ie, radiance, and measure the brightness corresponding to the radiance. Is generated. Also, generally, these imaging radiometers
It has a so-called multi-spectral band (hereinafter abbreviated as multi-band) type configuration in which the visible light or infrared light is divided into a plurality of wavelength bands, that is, spectral bands, and an image is generated in each band. A camera section of the imaging radiometer for performing the imaging includes an optical system that focuses radiation / reflection from the target area into a radiation flux corresponding to the radiance, a photoelectric tube and a linear array CCD that convert the radiation flux into an electric signal. And a detector including a photoelectric element. The radiant flux is divided into the plurality of bands by a split optical system including a band separation mirror or a prism disposed in the optical path, and each band is detected by a dedicated band detector disposed at the focal position of each band. Converted to electrical signals. Linear array CC
The MESSR using D as a detector has three bands of visible light,
It has a total of four spectral bands of one infrared light band. Therefore, the number of divisions of the radiant flux is 4, and four detectors corresponding to each band are provided. If the positional relationship between the detectors in the plurality of bands or the optical path of the optical system corresponding to each detector does not exactly match the design value, the positional deviation between the pixels of the received image of each band is reduced. Occurs. The registration between the pixels of this image is called registration. In addition, the alignment between the multi-band images as described above is particularly called inter-band registration.
【0004】上記MSSやTMのように振動あるいは回
転ミラーによる機械走査方式の撮像型放射計において
は、上記検出器の光電素子は各バンド毎に数個あるいは
多くても拾数個でよいので上記バンド間レジストレーシ
ョンは容易に確立できる。上記MSSの場合は各バンド
毎に6個、上記TMの場合は各バンド毎に16個(1つ
のバンドのみ4個)の光電素子を備え、また、画素のピ
ッチに対応する光電素子ピッチも100μm程度であり
比較的大きい。したがって、検出部のアセンブリの際に
許容される光電素子のアライメント誤差は上記画素のピ
ッチの10分の1程度に達し、かなり大きい。また、打
上げ時の衝撃や温度変動等の外的要因によるバンド間レ
ジストレーションの変動はごく小さい。In an imaging radiometer of the mechanical scanning type using a vibrating or rotating mirror such as the above-mentioned MSS or TM, the number of photoelectric elements of the detector may be several or at most several for each band. Inter-band registration can be easily established. In the case of the MSS, six photoelectric elements are provided for each band, and in the case of the TM, sixteen photoelectric elements are provided for each band (only one band has four photoelectric elements). The photoelectric element pitch corresponding to the pixel pitch is also 100 μm. It is relatively large. Therefore, the alignment error of the photoelectric element allowed during the assembly of the detection unit reaches about one tenth of the pixel pitch, which is considerably large. Further, the fluctuation of the registration between the bands due to external factors such as the impact at launch and the temperature fluctuation is very small.
【0005】一方、上記MESSRやHRVのようにリ
ニアアレイCCDを放射検出器として含むマルチバンド
撮像型放射計においては、バンド間レジストレーション
確立のために、各バンド対応CCD検出器の複数のCC
D素子の各々について上記位置合せを行う必要がある。
より詳細に述べると、上記MESSRの検出器であるリ
ニアアレイCCDは上記4つのバンド各々について、C
CD素子数2048、素子ピッチ14μm、焦点面の長
さ28.67mmであるので、バンド間レジストレーシ
ョンの許容誤差を上記MSSと同様の0.1画素以内と
すると、各バンドの素子位置相互間の長さ方向のずれの
最大許容誤差は1.4μmである。現在開発中のCCD
素子数5000程度の電子走査方式のマルチバンド撮像
型放射計では、素子ピッチは約7μmとなるので、上記
バンド間レジストレーションの最大許容誤差は0.7μ
mとなる。誤差をこの範囲におさめることは現在の技術
水準では非常に難しい。すなわち、上記MESSRやH
RVは電子的走査の本質的な利点、すなわち同一解像度
同一走査幅の場合に目標を注視する時間であるドエルタ
イムが大きいことしたがって光学系の小型化が可能であ
り可動部分を要せず構造が単純であることの利点を有す
るものの上記バンド間レジストレーションが困難である
という問題を伴なう。On the other hand, in a multi-band imaging radiometer such as the above-mentioned MESSR or HRV, which includes a linear array CCD as a radiation detector, a plurality of CCD detectors of each band-corresponding CCD detector are used to establish registration between bands.
It is necessary to perform the above alignment for each of the D elements.
More specifically, the linear array CCD, which is the detector of the MESSR, has C
Since the number of CD elements is 2048, the element pitch is 14 μm, and the focal plane length is 28.67 mm, if the allowable error of the inter-band registration is within 0.1 pixel similar to the above-mentioned MSS, the distance between the element positions of each band is different. The maximum permissible error in the lengthwise direction is 1.4 μm. CCD currently under development
In an electronic scanning type multi-band imaging radiometer with about 5000 elements, the element pitch is about 7 μm, so the maximum allowable error of the inter-band registration is 0.7 μm.
m. It is very difficult with the current state of the art to keep the error within this range. That is, the MESSR or H
The RV has an essential advantage of electronic scanning, that is, a large dwell time, that is, a time for gazing at a target in the case of the same resolution and the same scanning width, allows a reduction in the size of the optical system. Although it has the advantage of simplicity, it involves the problem that the inter-band registration is difficult.
【0006】マルチバンド撮像型放射計によるリモート
センシングは、複数のバンドの画像をそれぞれ個別にプ
ロセスするだけではなく、スペクトルバンド毎の観測対
象地表の画像の特徴を比較することによる特徴抽出を行
うので、これら複数のバンドの画像を重ねたマルチバン
ド画像を利用することが多い。一方、上述の従来の撮像
型放射計は、上記バンド間レジストレーションの調整状
態の異常の検出機能を備えていない。したがって、上記
バンド間レジストレーションの調整や校正は、製造時お
よび上記移動体への搭載作業時に行う必要があった。ま
た、移動体の打上げの後は、打上げ時の衝撃や温度変化
等に起因する構体の変形や検出器取付け部の変形などに
よる上記バンド間レジストレーションのずれを検出する
ことは不可能であった。このため、打上げ後のバンド間
レジストレーションは、地上での画像処理において実際
の画像上の特定目標の位置を基準とするいわゆるジオメ
トリック補正による他はなかった。このジオメトリック
補正による方法は、あるバンドの画像上の上記特定目
標、例えば、半島の先端等地上の特徴的かつ出力レベル
差の大きい目標を数点選択し、その出力画像の画素位置
および時間を基準として、他のバンドの画像上の上記特
定目標の位置のずれを画素単位で測定することにより画
像処理パラメータの修正を行なうものである。この手法
によると、高解像度化および走査幅の拡大に伴なう画素
数の増加および画像処理量の増加に対応できない。すな
わち、高解像度化および走査幅の拡大に伴ない上記ジオ
メトリック補正のための処理すべき情報が増大し、画像
処理装置の小型化および画像処理の高速化が制約を受け
た。さらに、上記特定目標の選定が目標領域の天候状態
により制約を受け、上記ジオメトリック補正精度が低下
するという問題点もあった。従来の撮像型放射計を用い
るリモートセンシングシステムを示す図7を参照する
と、人工衛星10に搭載された従来の撮像型放射計11
は、地表を帯状に、例えば走査幅100Kmで矢印Fの
方向に走査し、目標領域30のデータを地表分解能50
mで収集する。収集されたデータは、撮像型放射計11
のデータ処理部で処理され無線データリンク送信機によ
り、地上局21に伝送される。また、地上局21から
は、予め設定されたスケジュールに従った 人工衛星
10の軌道上の位置情報と、その軌道位置における上記
目標領域30の陸域、海域の区別などによる撮像型放射
計11の感度設定のための制御情報とを、無線データリ
ンクを通じコマンドとして人工衛星10に供給する。人
工衛星10では、これら位置情報および制御情報を受信
して撮像型放射計11に対する制御信号としている。人
工衛星10は、前述のように、太陽同期準回帰軌道をと
り、軌道高度900Km、軌道傾斜角99°、軌道周期
103分すなわち地表の走査速度約6.7Km/Sとす
る。上記無線データリンクのデータ伝送は地上局21か
ら人工衛星10が見える時間に限られ、1周回当り約1
5分である。図8を参照すると、撮像型放射計11は、
光学系121および検出部122から成るカメラ部12
と、カメラ部12のデータを地上局21に伝送するため
の信号処理部13と、地上局21に上記データを伝送す
る無線データリンク送信機14と、地上局21からのコ
マンドを受信するデータリンク受信機15と、上記コマ
ンドを信号処理部13に対する制御コマンドとそれ以外
の人工衛星10のコマンドとに分離するデフオーマッタ
16とを備える。カメラ部12の検出部122は、各々
が2000のCCD素子を有するリニアアレイCCD4
個を4つの観測対象バンド1〜4にそれぞれ対応させて
配置し地表分解能50mを与える構成を備えるが、ここ
では、説明の便のためそのうちの2バンド分に対応する
2個分のCCDアレイについて説明するに留める。[0006] Remote sensing by a multi-band imaging radiometer not only processes images of a plurality of bands individually, but also extracts features by comparing the features of the image of the observation target surface for each spectral band. In many cases, a multi-band image obtained by superimposing images of a plurality of bands is used. On the other hand, the above-mentioned conventional imaging radiometer does not have a function of detecting an abnormality in the adjustment state of the inter-band registration. Therefore, adjustment and calibration of the inter-band registration need to be performed at the time of manufacturing and at the time of mounting work on the moving body. Further, after the launch of the moving body, it has been impossible to detect the above-described band-to-band registration deviation due to a deformation of the structure or a deformation of the detector mounting portion due to an impact or a temperature change at the time of the launch. . For this reason, the registration between the bands after the launch has been nothing but so-called geometric correction based on the position of a specific target on an actual image in image processing on the ground. The method using the geometric correction selects the specific target on the image of a certain band, for example, a target having a characteristic and a large output level difference on the ground such as the tip of a peninsula, and determines the pixel position and time of the output image. As a reference, the image processing parameters are corrected by measuring the deviation of the position of the specific target on the image of another band in pixel units. According to this method, it is not possible to cope with an increase in the number of pixels and an increase in the amount of image processing accompanying an increase in resolution and an increase in scanning width. That is, the information to be processed for the geometric correction increases with the increase in the resolution and the increase in the scanning width, and the miniaturization of the image processing apparatus and the speeding up of the image processing are restricted. Furthermore, there is a problem that the selection of the specific target is restricted by the weather condition of the target area, and the geometric correction accuracy is reduced. Referring to FIG. 7 showing a remote sensing system using a conventional imaging radiometer, a conventional imaging radiometer 11 mounted on an artificial satellite 10 will be described.
Scans the ground surface in a band shape, for example, in the direction of arrow F with a scanning width of 100 km, and converts the data of the target area 30 to a ground resolution of 50 km.
Collect at m. The collected data is collected by the imaging radiometer 11
And is transmitted to the ground station 21 by the wireless data link transmitter. Also, from the ground station 21, an artificial satellite according to a preset schedule
Position information on the orbit of the satellite 10 and control information for setting the sensitivity of the imaging radiometer 11 based on the distinction between the land area and the sea area of the target area 30 at the orbital position are commanded through a wireless data link as artificial satellites. Supply 10 The artificial satellite 10 receives these position information and control information and uses them as control signals for the imaging radiometer 11. As described above, the artificial satellite 10 takes a sun-synchronous quasi-return orbit, and has an orbit altitude of 900 km, an orbit inclination of 99 °, an orbital period of 103 minutes, that is, a scanning speed of the ground surface of about 6.7 km / s. The data transmission of the wireless data link is limited to the time when the artificial satellite 10 is visible from the ground station 21 and is about 1 per orbit.
5 minutes. Referring to FIG. 8, the imaging radiometer 11 includes:
Camera unit 12 including optical system 121 and detection unit 122
A signal processing unit 13 for transmitting data from the camera unit 12 to the ground station 21; a wireless data link transmitter 14 for transmitting the data to the ground station 21; and a data link for receiving a command from the ground station 21. A receiver 15 and a deformatter 16 for separating the command into a control command for the signal processing unit 13 and other commands for the artificial satellite 10 are provided. The detection unit 122 of the camera unit 12 includes a linear array CCD 4 having 2000 CCD elements.
Are arranged so as to correspond to the four observation target bands 1 to 4, respectively, and a ground surface resolution of 50 m is provided. Here, for convenience of explanation, two CCD arrays corresponding to two of the bands will be described. Just to explain.
【0007】図9を併せ参照すると検出部122は、入
射光を2つのスペクトル・バンド1,2に分離するため
のプリズム等の分光素子から成るビームスプリッタ12
3と、バンド1,2のそれぞれの受光素子であり素子数
2000、素子ピッチ14μm、焦点面の長さ28.7
mmのCCD124,125とを備える。Referring also to FIG. 9, the detector 122 includes a beam splitter 12 composed of a spectral element such as a prism for separating incident light into two spectral bands 1 and 2.
3 and the light receiving elements of bands 1 and 2, each having 2000 elements, an element pitch of 14 μm, and a focal plane length of 28.7.
mm CCDs 124 and 125 are provided.
【0008】再び図8を参照すると、信号処理部13
は、CCD124,125の出力信号をデフオーマッタ
16からの利得制御信号で設定された利得で増幅する増
幅器131A,131Bと、これら増幅器の出力信号を
8ビットのディジタル信号にそれぞれ変換するA/D変
換器132A/132Bと、上記ディジタル化データお
よび 人工衛星 10の動作状態モニタ用のテレメータ
信号を時分割多重するフオーマッタ133とを備える。Referring again to FIG. 8, the signal processing unit 13
Are amplifiers 131A and 131B for amplifying output signals of the CCDs 124 and 125 with a gain set by a gain control signal from the de-formatter 16, and A / D converters for converting output signals of these amplifiers into 8-bit digital signals, respectively. 132A / 132B, and a formatter 133 for time-division multiplexing the digitized data and a telemeter signal for monitoring the operation state of the artificial satellite 10.
【0009】図10を参照すると、この図に示した地上
局21は、感度設定コマンドを含む管制コマンドを設定
するコンソール211と、上記管制コマンドを送信用の
信号に変換する送信プロセッサ212と、送信機213
と、上記送信および受信の重畳および分離を行なうデユ
ープレクサ214と、人工衛星10を追跡するアンテナ
215と、受信機216と、受信機216の受信データ
を一時記録する高密度記録装置(HDDT)220と、
データベース219をからのデータを参照してHDDT
220からの受信データを処理し画像データを出力する
するデータ処理装置217と、画像データを画像化して
出力する画像出力装置218とを備える。上記データベ
ース219はバンド間レジストレーション処理のための
ジオメトリック補正データを含む。Referring to FIG. 10, a ground station 21 shown in FIG. 10 includes a console 211 for setting a control command including a sensitivity setting command, a transmission processor 212 for converting the control command into a signal for transmission, Machine 213
A duplexer 214 that superimposes and separates the transmission and reception, an antenna 215 that tracks the artificial satellite 10, a receiver 216, and a high-density recording device (HDDT) 220 that temporarily records data received by the receiver 216. ,
HDDT by referring to data from database 219
The image processing apparatus includes a data processing device 217 that processes data received from the CPU 220 and outputs image data, and an image output device 218 that converts the image data into an image and outputs the image data. The database 219 includes geometric correction data for an inter-band registration process.
【0010】図7〜図10を参照してこの従来例の動作
を説明すると、まず、地上局21では、コンソール21
1により、目標領域30の撮像スケジュールに基ずき、
人工衛星10の軌道上の位置情報とその軌道位置におけ
る目標領域30の陸域/海域の区別や平地/山地の区別
を示す情報を発生し、その情報により撮像型放射計11
の感度を0dBに設定する。送信プロセッサ212にお
いては、感度設定コマンドCSは人工衛星10の他の制
御コマンドと多重化され、管制コマンドとして送信機2
13に供給される。送信機213は上記管制コマンドを
デユープレクサ214,アンテナ215を経由して人工
衛星10に送信する。人工衛星10のデータリンク受信
機15では、これを受信してデフオーマッタ16に対す
る制御信号CSAとして入力する。デフオーマッタ16
は、信号処理部13に対する制御コマンドを抽出し、こ
のうちの感度設定コマンドCSをデコードして感度制御
信号SSとして増幅器131A/131Bに供給する。
増幅器131A/131Bは上述のとおり感度0dBを
指定する感度信号SSにより感度0dB対応の利得Hに
設定される。次に、カメラ部12のCCD124/12
5からのアナログデータA1/A2は、信号処理部13
の感度0dBに利得設定された増幅器131A/131
Bでそれぞれ増幅される。これら増幅器の出力はA/D
変換部132A/132BによりそれぞれA/D変換さ
れ、8ビットのディジタルデータD1/D2となる。次
に、これらのディジタルデータD1/D2はフオーマッ
タ133においてパラレルシリアル変換され、さらに、
上記ハウスキーピング用のデータ等とともにフオーマッ
テイングされる。フオーマッタ133の出力はデータリ
ンク送信機14により、地上局21に伝送される。The operation of this conventional example will be described with reference to FIGS.
1, based on the imaging schedule of the target area 30,
The information on the orbit of the artificial satellite 10 and the information indicating the distinction between the land area / sea area and the plain / mountain area of the target area 30 at the orbital position are generated.
Is set to 0 dB. In the transmission processor 212, the sensitivity setting command CS is multiplexed with other control commands of the satellite 10, and is transmitted as a control command to the transmitter 2.
13 is supplied. The transmitter 213 transmits the control command to the artificial satellite 10 via the duplexer 214 and the antenna 215. The data link receiver 15 of the artificial satellite 10 receives this and inputs it as a control signal CSA to the deformatter 16. Deformatter 16
Extracts a control command for the signal processing unit 13, decodes the sensitivity setting command CS among them, and supplies it to the amplifiers 131A / 131B as a sensitivity control signal SS.
The amplifier 131A / 131B is set to the gain H corresponding to the sensitivity 0 dB by the sensitivity signal SS designating the sensitivity 0 dB as described above. Next, the CCD 124/12 of the camera unit 12
5 from the signal processing unit 13
131A / 131 with gain set to 0 dB sensitivity
B respectively. The output of these amplifiers is A / D
A / D conversion is performed by the conversion units 132A / 132B, respectively, to become 8-bit digital data D1 / D2. Next, these digital data D1 / D2 are subjected to parallel / serial conversion in the formatter 133,
The data is formatted together with the housekeeping data and the like. The output of the formatter 133 is transmitted by the data link transmitter 14 to the ground station 21.
【0011】地上局21では、アンテナ215,デユー
プレクサ214を経由して、データ受信機216に供給
された受信データは、HDDT220に記録され、さら
にデータ処理装置217に供給され処理される。データ
処理装置217は、データベース219のデータを参照
して受信データの走査歪や検出器の感度ばらつきなどを
補正し画像データを生成する。これらの処理は個々の観
測バンド1および2、すなわちCCD124および12
5の各々の出力データについて行われる。したがって得
られる画像はバンド1および2の単バンド画像である。
これらバンド1および2の各々の単バンド画像を重ねた
マルチバンド画像を生成する場合には、さらにデータベ
ース219にファイルされているCCD124/125
のアライメントデータを用いてバンド間レジストレーシ
ョンのためのジオメトリック補正処理を実行する。デー
タ処理装置217からのバンド1および2の各々の上記
単バンドデータ出力データはそれぞれ高密度フィルムレ
コーダによる画像出力装置218によりバンド1および
2の各々の単バンド画像として画像化される。この画像
の画素の明るさは上記画像データのレベルに比例し、画
像はモノクロームとなる。通常バンド1および2の各々
のバンドデータに画像化の識別のための任意のカラー、
例えばバンド1に対しては赤、バンド2に対しては緑を
予め割り当てておく。それによって、出力画像は赤と緑
とからなるマルチカラー画像となる。この手法により得
られたマルチカラー画像を疑似カラー画像と呼ぶ。な
お、上述のコマンドの送信および撮像データの受信は上
記無線データリンクの約15分の伝送可能時間に行れ
る。In the ground station 21, the received data supplied to the data receiver 216 via the antenna 215 and the duplexer 214 is recorded in the HDDT 220, and further supplied to the data processor 217 for processing. The data processing device 217 refers to the data in the database 219 to correct the scanning distortion of the received data, the variation in the sensitivity of the detector, and the like to generate image data. These processes are performed for individual observation bands 1 and 2, ie, CCDs 124 and 12
5 for each output data. The resulting image is thus a single band image of bands 1 and 2.
To generate a multiband image in which the single band images of these bands 1 and 2 are superimposed, the CCD 124/125 stored in the database 219 is further added.
A geometric correction process for inter-band registration is performed using the alignment data. The single band data output data of each of the bands 1 and 2 from the data processing device 217 is imaged as a single band image of each of the bands 1 and 2 by an image output device 218 using a high-density film recorder. The brightness of the pixels of this image is proportional to the level of the image data, and the image is monochrome. Any color for identification of imaging in the band data of each of the normal bands 1 and 2,
For example, red is assigned to band 1 and green is assigned to band 2 in advance. Thereby, the output image becomes a multi-color image composed of red and green. The multi-color image obtained by this method is called a pseudo-color image. The transmission of the command and the reception of the imaging data are performed during a transmission time of about 15 minutes of the wireless data link.
【0012】次に、図11(A),(B)を参照して、
地上におけるバンド間レジストレーションの調整および
校正方法について説明する。図11(A)を参照すると
焦点に取付けたスリット81と光源82とを備えるコリ
メータ80を、試験対象の放射計11に対し光軸(Z
軸)が一致するように配置する。また、スリット81の
長手方向(X軸)は放射計11のCCD124/125
の光電素子の配列方向(Y軸)に対し垂直、すなわちス
リット81の幅方向がY軸となるように設定する。コリ
メータ80から、スリット81の形状の視準用の並行光
線Lを放射計11に入射し、スリット81をY軸に沿っ
て移動させ、それぞれの位置におけるCCD124/,
125のそれぞれの測定対象の光電素子、例えば中央と
両端部(5番目,1000番目および1995番目)の
素子出力を個別に計測する。上記移動は、CCD124
/125の上記光電素子の素子ピッチに対応する移動ス
テップで行われる。上記計測結果、CCD124/12
5の上記素子出力がそれぞれ最高レベルとなるスリット
81の位置を比較することにより、素子ピッチ単位での
ずれを測定できる。図11Bを参照すると、1995番
目の素子について実施した上記測定結果では、CCD1
24/125の当該素子同志のずれが2素子ピッチ分で
あることが示されている。したがって、CCD124/
125は、上記中央および両端部の素子について測定し
たそれぞれの上記ずれの自乗平均値が最小となるように
調整して検出部122に組込む。この調整結果得られた
最終的な上記ずれのデータがCCD124/125のア
ライメントデータである。Next, referring to FIGS. 11A and 11B,
A method for adjusting and calibrating the inter-band registration on the ground will be described. Referring to FIG. 11A, a collimator 80 having a slit 81 attached to a focal point and a light source 82 is placed on an optical axis (Z
(Axis) are aligned. The longitudinal direction (X-axis) of the slit 81 is the CCD 124/125 of the radiometer 11.
Are set so as to be perpendicular to the arrangement direction (Y axis) of the photoelectric elements, that is, the width direction of the slit 81 is the Y axis. From the collimator 80, the collimated parallel light L having the shape of the slit 81 is incident on the radiometer 11, and the slit 81 is moved along the Y-axis.
Each of 125 photoelectric elements to be measured, for example, element outputs at the center and both ends (fifth, 1000th, and 1995th) are individually measured. The above movement is performed by the CCD 124
/ 125 is performed in a moving step corresponding to the element pitch of the photoelectric element. The above measurement result, CCD124 / 12
By comparing the positions of the slits 81 at which the element outputs of No. 5 have the highest levels, the deviation in element pitch units can be measured. Referring to FIG. 11B, the above measurement performed on the 1995th element shows that CCD1
It is shown that the shift of the elements between 24/125 is equivalent to two element pitches. Therefore, the CCD 124 /
The detector 125 adjusts the root mean square value of each of the deviations measured for the elements at the center and both ends so as to minimize the deviation, and incorporates the adjusted value into the detector 122. The final deviation data obtained as a result of this adjustment is the alignment data of the CCDs 124/125.
【0013】コリメータ80の焦点距離は、試験対象の
放射計11の焦点距離の10倍程度に設定してあり、し
たがって、上記移動ステップも上記素子ピッチの約10
倍となる。本例の放射計11の焦点距離を約250mm
とすると、コリメータ80の焦点距離は2.5mとな
り、上記素子ピッチは前述のように14μmであるので
上記移動ステップは140μmとなる。The focal length of the collimator 80 is set to be about 10 times the focal length of the radiometer 11 to be tested.
Double. The focal length of the radiometer 11 of this example is about 250 mm
Then, the focal length of the collimator 80 is 2.5 m, and the element pitch is 14 μm as described above, so that the moving step is 140 μm.
【0014】このようにして得られた放射計11のCC
D124/125のアライメントデータは、地上局21
のデータ処理装置217における画像処理のジオメトリ
ック補正のためのデータベース219に格納される。人
工衛星10の軌道上の位置データと姿勢データがこのデ
ータベース219の読出出力と比較され、CCD124
/125の出力に対応するバンド1/2毎にジオメトリ
ック補正が行われる。それによって、出力画像上のバン
ド間レジストレーション校正が行われる。The CC of the radiometer 11 thus obtained is
The alignment data of D124 / 125 is
Is stored in a database 219 for geometric correction of image processing in the data processing device 217. The position data and attitude data of the artificial satellite 10 in orbit are compared with the read output of the database 219, and the CCD 124
The geometric correction is performed for each band 1/2 corresponding to the output of / 125. Thereby, registration calibration between bands on the output image is performed.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の撮像型
放射計は、上記バンド間レジストレーションの調整状態
の異常の検出機能を備えていないので、移動体の打上げ
の後は、打上げ時の衝撃や温度変化等に起因する構体の
変形や検出器取付け部の変形などによる上記バンド間レ
ジストレーションのずれを検出することは不可能である
ため、打上げ後のバンド間レジストレーションは、地上
での画像処理において実際の画像上の特定目標の位置を
基準とするジオメトリック補正による他はなく、高解像
度化および走査幅の拡大に伴なう画素数の増加および画
像処理量の増加により上記ジオメトリック補正のための
処理すべき情報が増大し、画像処理装置の小型化および
高速化が制約を受けるという欠点があった。さらに、上
記特定目標の選定が目標領域の天候状態により制約を受
け、上記ジオメトリック補正精度が低下するという問題
点もあった。The above-described conventional imaging radiometer does not have a function of detecting an abnormality in the adjustment state of the inter-band registration. It is not possible to detect the above-mentioned band-to-band registration deviation due to deformation of the structure or deformation of the detector mounting part due to changes in temperature or temperature, etc. In the processing, there is no other than geometric correction based on the position of a specific target on the actual image, but the geometric correction is performed by increasing the number of pixels and increasing the amount of image processing accompanying the increase in resolution and scanning width. However, there is a disadvantage that the information to be processed increases, and the miniaturization and speeding up of the image processing apparatus are restricted. Furthermore, there is a problem that the selection of the specific target is restricted by the weather condition of the target area, and the geometric correction accuracy is reduced.
【0016】したがって、本発明の目的は、放射計本体
に組込んだ複数のバンドの検出器の相対的な位置関係の
ずれを測定する光学的手段と、その手段の出力により前
記バンド間レジストレーション校正機能を行う手段とを
備える撮像型放射計を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide an optical means for measuring the relative positional deviation of the detectors of a plurality of bands incorporated in a radiometer main body, and the inter-band registration based on the output of the means. And a means for performing a calibration function.
【0017】本発明の他の目的は、地上の画像処理にお
けるジオメトリック補正によるバンド間レジストレーシ
ョンの処理を要せず、したがって画像処理の高速化およ
び画像処理装置の簡略化を可能とする撮像型放射計を提
供することである。Another object of the present invention is to eliminate the need for processing of band-to-band registration by geometric correction in image processing on the ground, and thus to increase the speed of image processing and simplify the image processing apparatus. Is to provide a radiometer.
【0018】本発明のさらに他の目的は、バンド間レジ
ストレーション校正機能により目標領域の天候に影響さ
れることなく高精度のバンド間レジストレーションを行
う撮像型放射計を提供することである。Still another object of the present invention is to provide an imaging radiometer which performs high-precision inter-band registration by the inter-band registration calibration function without being affected by the weather in the target area.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明の撮像型放射計
は、地表上の撮像対象領域の上空をその領域と所定の位
置関係にある軌道に沿って航行する移動体に搭載され前
記領域の予め定めた幅と前記移動体の航行方向の距離と
で定義される単位撮像領域を視野内に有するとともに前
記単位撮像領域からの可視光線/赤外線を第1および第
2のスペクトラルバンドの光線に分割して第1および第
2の焦点面にそれぞれ結像させる第1の光学系と、前記
焦点面にそれぞれ配置され前記第1および第2のスペク
トラルバンドの光線の前記焦点面における輝度の分布を
それぞれ検出できるように各々がアレイ状に配置した複
数の光電変換素子から成る第1および第2の光電変換手
段とを備え、前記移動体の航行に伴ない前記視野に入っ
てくる前記単位撮像領域の前記第1および第2のスペク
トラルバンドにおける光学像を順次撮像していく撮像型
放射計において、前記第1の光学系による光路に選択的
に挿入できる可動ミラーを含み前記第1および第2の光
電変換手段の各々の前記光電変換素子が前記第1および
第2の焦点面上で互いに対応する位置にあるかどうかを
試験するための縞模様の校正用パターンの光学像を前記
第1および第2の光電変換素子に形成する第2の光学系
を含む校正用パターン形成手段と、前記光路への前記可
動ミラーの挿入を制御する光路切換手段とを備えて構成
されている。SUMMARY OF THE INVENTION An imaging radiometer according to the present invention is mounted on a moving body that travels over an area to be imaged on the ground surface along an orbit having a predetermined positional relationship with the area. A unit imaging region defined by a predetermined width and a distance in the navigation direction of the moving object is included in the field of view, and visible light / infrared light from the unit imaging region is divided into first and second spectral bands. A first optical system for forming an image on each of the first and second focal planes, and a luminance distribution on the focal plane for the light beams of the first and second spectral bands respectively arranged on the focal plane. First and second photoelectric conversion means each comprising a plurality of photoelectric conversion elements arranged in an array so as to be detectable, wherein the unit imaging which enters the field of view as the moving object travels An imaging radiometer that sequentially captures optical images in the first and second spectral bands in a region, including a movable mirror that can be selectively inserted into an optical path of the first optical system. The optical image of the calibration pattern of the striped pattern for testing whether each of the photoelectric conversion elements of the photoelectric conversion means is at a position corresponding to each other on the first and second focal planes is formed by the first and second optical conversion means. A calibration pattern forming unit including a second optical system formed on the second photoelectric conversion element and an optical path switching unit for controlling insertion of the movable mirror into the optical path are provided.
【0020】[0020]
【実施例】次に、図1〜図4、図5A、および図5Bを
参照して本発明の実施例を説明する。本発明の一実施例
を示すブロック図である図1を参照すると、本実施例の
撮像型放射計17は、上述の撮像型放射計11と同様の
光学系121と後述の高分解能化した検出部172と本
発明に関わるバンド間レジストレーション試験のための
校正部180とから成るカメラ部71と、従来と同様の
構成要素から成る信号処理部13と、上述の地上局21
に撮像データを伝送するデータリンク送信機14と、地
上局21からのコマンドを受信するデータリンク受信機
15と、データリンク受信機15からの制御コマンドを
信号処理部13およびカメラ部71に対する制御コマン
ドとそれ以外の制御コマンドとに分離するデフオーマッ
タ16とを備える。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4, 5A and 5B. Referring to FIG. 1 which is a block diagram showing an embodiment of the present invention, an imaging radiometer 17 of this embodiment has an optical system 121 similar to that of the above-described imaging radiometer 11 and a detection with improved resolution described later. A camera unit 71 comprising a unit 172 and a calibration unit 180 for an inter-band registration test according to the present invention, a signal processing unit 13 comprising the same components as the conventional one, and the above-mentioned ground station 21
A data link transmitter 14 for transmitting imaging data to the data link receiver 15, a data link receiver 15 for receiving a command from the ground station 21, and a control command from the data link receiver 15 for transmitting a control command to the signal processing unit 13 and the camera unit 71. And a de-formatter 16 for separating the control commands from other control commands.
【0021】撮像型放射計17の観測対象バンドおよび
走査幅は従来例と同様に4バンドおよび100Kmであ
り、分解能は従来例よりはるかに高く20mである。カ
メラ部71の検出部172は、観測対象バンド1〜4の
各々に十分な地表分解能を与えるように、ピッチ7μm
の5000CCD素子から成るリニアアレイCCD4個
を備える。ここでは、説明の便宜上、これら4個の2個
分についてのみ説明する。The bands to be observed and the scanning width of the imaging radiometer 17 are 4 bands and 100 km as in the conventional example, and the resolution is 20 m, which is much higher than the conventional example. The detection unit 172 of the camera unit 71 has a pitch of 7 μm so as to give sufficient ground resolution to each of the observation target bands 1 to 4.
And four linear array CCDs composed of 5000 CCD elements. Here, for convenience of explanation, only these four two parts will be described.
【0022】図2を併せ参照すると、検出部172は上
述の検出部122と同様のビームスプリッタ173と、
CCD174/175とを備える。校正部180は校正
用光源のランプ181/187と、ランプ181/18
7からの照射光をそれぞれ均一化するための拡散板18
2/188と、素子配列方向校正用のパターン183お
よび素子配列方向に垂直な方向の校正用のパターン18
9と、ハーフミラー184と、校正用の光学系185
と、観測時には放射計本体の光学系121からの入射光
を検出部172に入射させるように光路外に退避させて
あり校正時には光学系121からの入射光を遮断すると
ともに校正用の光学系185からの入射光を検出部17
2に入射させる可動ミラー186とを備える。Referring also to FIG. 2, a detector 172 includes a beam splitter 173 similar to the detector 122 described above,
CCD 174/175. The calibration unit 180 includes a lamp 181/187 as a calibration light source and a lamp 181/18.
Diffusion plate 18 for equalizing the irradiation light from 7
2/188, a pattern 183 for calibrating the element array direction, and a pattern 18 for calibrating in the direction perpendicular to the element array direction.
9, a half mirror 184, and an optical system 185 for calibration
During observation, the incident light from the optical system 121 of the radiometer main body is retracted out of the optical path so as to be incident on the detection unit 172. During calibration, the incident light from the optical system 121 is cut off and the optical system 185 for calibration is used. Light from the detector 17
And a movable mirror 186 that makes the light incident on the second mirror 2.
【0023】通常の観測時においては、地上局21は、
コンソール211により人工衛星10に対する感度設定
コマンドCSを含む管制コマンドに加えて通常観測を指
令するコマンドCUを設定し、そのコマンドCUを送信
プロセッサ212、送信機213、デユープレクサ21
3、アンテナ215を経由して人工衛星10に送信す
る。このコマンドCUはデータリンク受信機15で受信
され、デフオーマッタ16により分離され、これに基ず
き校正部180の可動ミラー186が観測位置すなわち
主光路外に退避され、光学系121からの入射光が検出
部173に入射し、以下、上述の従来例と同様に動作す
る。At the time of normal observation, the ground station 21
The console 211 sets a command CU for instructing normal observation in addition to a control command including a sensitivity setting command CS for the artificial satellite 10, and transmits the command CU to the transmission processor 212, the transmitter 213, and the duplexer 21.
3. Transmit to the artificial satellite 10 via the antenna 215. This command CU is received by the data link receiver 15 and separated by the de-formatter 16. Based on the command CU, the movable mirror 186 of the calibration unit 180 is retracted to the observation position, that is, outside the main optical path, and the incident light from the optical system 121 is removed. The light enters the detection unit 173 and operates in the same manner as the above-described conventional example.
【0024】次に、バンド間レジストレーションの校正
時においては、地上局21はコンソール211により素
子配列方向(Y)の校正実行を指令するコマンドCYを
設定し、人工衛星10に送信する(ステップS1)。デ
フオーマッタ16からのコマンドCYに基ずき校正部1
80の可動ミラー186が校正位置すなわち主光路に入
り、光学系185からの入射光が検出部173に入射す
る(ステップS2)。次に、ランプ181を点灯し拡散
板182により照射面全体の照度を均一化してパターン
183を照射し、このパターン183の像を光学系18
5により検出部172に投影しCCD174/175の
受光面上に投影像183Aを生成する(ステップS
3)。次に、この投影像183AによるCCD174/
175の出力信号A1/A2を信号処理部13で増幅お
よびA/D変換し、校正データとしてデータリンク送信
機14を経由して地上局21に伝送する(ステップS
4)。次に、地上局21では、アンテナ215,デユプ
レクサ214,受信機216を経由して投影像183A
のデータがHDDT220に記録される。この記録は処
理画像の1シーン分、すなわち約70Kmに対応して、
上述の人工衛星10の地表走査速度6.7Km/Sから
約10.5秒間行なう(ステップS5)。次に、地上局
21はコンソール211により素子配列に垂直な方向
(X)の校正実行を指令するコマンドCXを設定し、人
工衛星10に送信する(ステップS6)。デフオーマッ
タ16からのコマンドCXに基ずき、ランプ181を消
灯しランプ187を点灯し拡散板188を介してパター
ン189を照射し、このパターン189の像を光学系1
85によりCCD174/175の受光面上に投影像1
89Aを生成する(ステップS7)。次に、この投影像
189AによるCCD174/175の出力を、校正デ
ータとしてデータリンク送信機14を経由して地上局2
1に伝送する(ステップS8)。次に、地上局21で
は、投影像189Aのデータが同様に約10.5秒間分
HDDT220に記録される(ステップS9)。これら
一連の校正データDY/DXの取得が完了すると、地上
局21は、再度コマンドCUを設定し、人工衛星10に
送信する(ステップS10)。撮像型放射計17では、
コマンドCUに基ずき校正部180の可動ミラー186
が観測位置に設定され(ステップS11)、通常観測を
実行する(ステップS12)。Next, when calibrating the inter-band registration, the ground station 21 sets a command CY for instructing execution of calibration in the element array direction (Y) from the console 211 and transmits the command CY to the artificial satellite 10 (step S1). ). Calibration unit 1 based on command CY from deformatter 16
The 80 movable mirror 186 enters the calibration position, that is, the main optical path, and the incident light from the optical system 185 enters the detection unit 173 (step S2). Next, the lamp 181 is turned on, the illuminance of the entire irradiation surface is made uniform by the diffusion plate 182, and the pattern 183 is irradiated.
5 to generate a projected image 183A on the light receiving surface of the CCD 174/175 by projecting the image on the detecting unit 172 (Step S).
3). Next, the CCD 174 /
The output signal A1 / A2 of 175 is amplified and A / D converted by the signal processing unit 13 and transmitted to the ground station 21 via the data link transmitter 14 as calibration data (step S).
4). Next, at the ground station 21, the projected image 183A is transmitted via the antenna 215, the duplexer 214, and the receiver 216.
Is recorded in the HDDT 220. This recording corresponds to one scene of the processed image, that is, about 70 km,
The scanning is performed for about 10.5 seconds from the above-described surface scanning speed of the artificial satellite 10 of 6.7 Km / S (step S5). Next, the ground station 21 uses the console 211 to set a command CX for instructing calibration execution in the direction (X) perpendicular to the element array, and transmits the command CX to the artificial satellite 10 (step S6). Based on the command CX from the deformatter 16, the lamp 181 is turned off, the lamp 187 is turned on, and the pattern 189 is irradiated via the diffusion plate 188.
85, the projected image 1 on the light receiving surface of the CCD 174/175
89A is generated (step S7). Next, the output of the CCD 174/175 based on the projected image 189A is used as calibration data via the data link transmitter 14 and transmitted to the ground station 2.
1 (step S8). Next, in the ground station 21, the data of the projection image 189A is similarly recorded in the HDDT 220 for about 10.5 seconds (step S9). When the acquisition of the series of calibration data DY / DX is completed, the ground station 21 sets the command CU again and transmits the command CU to the artificial satellite 10 (step S10). In the imaging type radiometer 17,
The movable mirror 186 of the calibration unit 180 based on the command CU
Is set to the observation position (step S11), and normal observation is executed (step S12).
【0025】画像処理において、上記ステップ13の素
子配列方向(Y)のバンド間の画素のずれRを求める手
順を示す図5Bを参照すると、HDDTに記録された校
正データは、CCD174/175のそれぞれの出力デ
ータ毎にデータ処理装置217で画像処理される。ま
ず、詳細について後述する手順により、素子配列方向の
バンド間の画素のずれRを算出する(ステップS1
3)。次に、素子配列方向に垂直な方向のバンド間の画
素のずれTを算出する(ステップS14)。In the image processing, referring to FIG. 5B showing the procedure for determining the pixel shift R between the bands in the element arrangement direction (Y) in the above-mentioned step 13, the calibration data recorded in the HDDT is stored in the CCDs 174/175, respectively. The image data is processed by the data processing device 217 for each output data. First, a pixel displacement R between bands in the element array direction is calculated by a procedure described in detail later (step S1).
3). Next, a pixel shift T between bands in a direction perpendicular to the element array direction is calculated (step S14).
【0026】本発明のバンド間レジストレーション校正
は、CCDの素子ピッチと投影像の格子パターンのピッ
チとで決まる光学的な副尺に基ずくものである。この光
学的な副尺の詳細をさらに説明する。The inter-band registration calibration of the present invention is based on an optical vernier scale determined by the element pitch of the CCD and the pitch of the grid pattern of the projected image. The details of this optical vernier will be further described.
【0027】CCD174およびCCD175の各々の
4990番目〜5000番目の受光素子同志のバンド間
レジストレーション校正を行う例を示した図3および図
4を参照すると、検出部172のCCD174/175
の受光面上における校正部180からのパターン183
の投影像183Aは、CCD174/175の素子配列
方向に対して垂直であり、素子ピッチとわずかに異なる
同一幅の帯状の光部分と影部分とから成る格子状のパタ
ーンである。これらCCD174/175の個々の素子
の出力レベルは、受光面上の上記光部分の面積と影部分
によるマスク部分の面積との比で決まり、また、投影像
183Aの上記光部分および影部分の合計の幅である格
子のピッチPとCCD174/175の素子ピッチSと
と、CCD174/175相互間の素子配列方向の位置
のずれとにより周期的に出力レベルが変動する。Referring to FIGS. 3 and 4 showing an example in which the inter-band registration calibration is performed between the 4990th to 5000th light receiving elements of the CCDs 174 and 175, the CCDs 174/175 of the detection unit 172 are shown.
183 from the calibration unit 180 on the light receiving surface of
Is a grid-like pattern which is perpendicular to the element arrangement direction of the CCDs 174/175 and has a strip-shaped light portion and a shadow portion having the same width and slightly different from the element pitch. The output level of each element of these CCDs 174/175 is determined by the ratio of the area of the light part on the light receiving surface to the area of the mask part by the shadow part, and the sum of the light part and the shadow part of the projected image 183A. The output level periodically fluctuates due to the pitch P of the grating, which is the width of the element, the element pitch S of the CCDs 174/175, and the displacement between the CCDs 174/175 in the element arrangement direction.
【0028】格子ピッチPで決まる上記出力レベル変動
の周期Lは次式で示される。The cycle L of the output level fluctuation determined by the grating pitch P is expressed by the following equation.
【0029】 L=P・n (nは整数)…………………………………………………(1) また、周期Lは素子ピッチSと次式の関係がある。L = P · n (n is an integer) ····················· (1) Further, the period L has the following relationship with the element pitch S: .
【0030】 L=S・m (mは整数)…………………………………………………(2) 式(1),(2)より、 n・P/m・S=1……………………………………………………………(3) となる最小の長さがLである。例えば、素子ピッチS=
7μm、格子ピッチP=12.5μmとすると、(3)
式より、n=4(m=7)となり、したがって、周期L
=49μmとなる。すなわち、7素子ピッチ分となる。L = S · m (m is an integer) ·········································································································· P · m S = 1 The minimum length L that satisfies (3) is L. For example, the element pitch S =
If 7 μm and the lattice pitch P = 12.5 μm, (3)
From the equation, n = 4 (m = 7), and therefore the period L
= 49 μm. That is, it is equivalent to seven element pitches.
【0031】次に、CCDの出力を素子毎に感度補正お
よび暗部出力補正にかけたのちに、奇数番目および偶数
番目の素子毎に素子番号対出力レベルの理論値を求め
る。上記理論値は素子番号に対応して単調に増加あるい
は減少する直線となる。図4において、実線aおよび点
線bはそれぞれ偶数および奇数番目に対応する上記直線
の一例を示す。Next, the output of the CCD is subjected to sensitivity correction and dark area output correction for each element, and then a theoretical value of an element number versus an output level is obtained for each of odd-numbered and even-numbered elements. The theoretical value is a straight line that monotonically increases or decreases in accordance with the element number. In FIG. 4, a solid line a and a dotted line b show examples of the straight lines corresponding to the even and odd numbers, respectively.
【0032】周知のように、副尺は目盛りをさらに細分
して読取るための補助目盛であり、主尺のu−1または
u+1目盛の長さをu等分した目盛を持つ。副尺の長さ
lは、主尺1目盛の間隔をs、副尺1目盛の間隔をpと
すると次式で示される。As is well known, the vernier scale is an auxiliary scale for further subdividing the scale and reading it, and has a scale obtained by equally dividing the length of the main scale u-1 or u + 1 scale by u. The length l of the vernier scale is expressed by the following equation, where s is the interval between the main scales and 1 is the interval between the subscales.
【0033】l=u・p=(ru±1)s ここで、rは小さい整数であり一般に1または2であ
る。1 = upp = (ru ± 1) s Here, r is a small integer and is generally 1 or 2.
【0034】格子ピッチPと素子ピッチSとによる主尺
/副尺の関係は、素子を主尺とし、格子の上記光部分と
影部分とから成る副尺と考えることができる。すなわ
ち、上述の副尺の目盛pが格子ピッチPの1/2すなわ
ちP/2に、本尺の目盛sが素子ピッチSに、uが2n
にそれぞれ相当し、上記出力変動の周期Lは副尺の長さ
lに相当する。しかし、上記影部分は素子の光電変換出
力に寄与しないので、実効的には主尺/副尺関係におけ
る1つおきの目盛が有効となる。The relationship between the main scale and the vernier scale based on the grating pitch P and the element pitch S can be considered as a vernier scale including the light portion and the shadow portion of the grid with the element as the main scale. That is, the scale p of the vernier scale described above is 1 / of the grid pitch P, that is, P / 2, the scale s of the main scale is the element pitch S, and u is 2n.
, And the cycle L of the output fluctuation corresponds to the length l of the vernier scale. However, since the shadow portion does not contribute to the photoelectric conversion output of the element, every other scale in the main scale / vernier relationship is effectively effective.
【0035】次に、同一素子ピッチSの2つのCCD1
74/175が素子配列方向に相互にRだけずれている
場合について説明する。図4において、CCD174/
CCD175の各々の4990番目〜5000番目の素
子の出力レベルをプロットした例を、それぞれFIG.
9の実線Mおよび点線Nで示す。前述のように、上記出
力は8ビットのディジタル信号でありそのレベルは2進
数を10進数に換算した0〜255の範囲にある。任意
のレベル255における上記実線Mと点線Nとの素子配
列方向のずれをΔLとすると、このずれRは素子ピッチ
を単位として副尺の理論より次式(4)により示され
る。Next, two CCDs 1 having the same element pitch S
A case where 74/175 are shifted from each other by R in the element arrangement direction will be described. In FIG. 4, the CCD 174 /
An example in which the output levels of the 4990th to 5000th elements of each of the CCDs 175 are plotted is shown in FIG.
9 is indicated by a solid line M and a dotted line N. As described above, the output is an 8-bit digital signal whose level is in the range of 0 to 255 obtained by converting a binary number to a decimal number. Assuming that a shift in the element arrangement direction between the solid line M and the dotted line N at an arbitrary level 255 is ΔL, the shift R is expressed by the following equation (4) based on the theory of vernier scale using the element pitch as a unit.
【0036】 R=(ΔL/L)・(P/2S)……………………………………………(4) もし、上記ずれRが0の場合には、ΔL=0、すなわ
ち、上記実線Mと点線Nとは重なり一つの線として示さ
れる。また、素子番号の小さい方あるいは大きい方のい
ずれを基準とするかによりΔLは2つの値を取る。この
例ではΔLは素子番号の大きい方から3、または素子番
号の小さい方から4素子ピッチ分のずれに相当するの
で、ずれRは前者からの算出では0.375また後者か
らでは0.5のいずれかとなる。一方、上述のように、
個々の素子の出力レベルは、受光面上の上記光部分の面
積と影部分によるマスク部分の面積との比で決まり、し
たがって同一番号の素子同志で出力レベルを比較すれ
ば、その比率で表した差はほぼ上記ずれRに比例する。
ここで、そのいずれであるかを決定するために4991
番目の各々の素子出力に注目すると、CCD175の出
力レベル255を1とすればCCD174の出力レベル
は191と約3/4である。また、CCD175の49
92番目の素子の出力レベルは31すなわち約0.12
であるので、ずれRは0.25素子ピッチと0.38素
子ピッチとの中間となる。したがって、ずれRは0.3
75と判断できる。このずれRは、すなわち、バンド間
レジストレーションの校正値となる。R = (ΔL / L) · (P / 2S)... (4) If the deviation R is 0, ΔL = 0, that is, the solid line M and the dotted line N are shown as one overlapping line. ΔL takes two values depending on whether the element number is smaller or larger. In this example, since ΔL corresponds to a shift of 3 element pitches from the larger element number or 4 element pitches from the smaller element number, the shift R is 0.375 in the calculation from the former and 0.5 in the latter. Either. On the other hand, as described above,
The output level of each element is determined by the ratio of the area of the light part on the light receiving surface to the area of the mask part due to the shadow part. Therefore, if the output levels are compared among the elements having the same number, they are represented by the ratio. The difference is substantially proportional to the deviation R.
Here, 4991 is used to determine which of them
Focusing on the output of each element, if the output level 255 of the CCD 175 is 1, the output level of the CCD 174 is 191 which is about 3/4. In addition, 49 of CCD175
The output level of the 92nd element is 31 or about 0.12
Therefore, the deviation R is intermediate between the 0.25 element pitch and the 0.38 element pitch. Therefore, the deviation R is 0.3
75 can be determined. This shift R is a calibration value of the registration between bands.
【0037】素子配列方向に垂直な方向のバンド間レジ
ストレーション校正の例を示す図6を参照すると、校正
用のパターン189の投影像189Aは、CCD174
/175の素子配列方向に対してθの角度を有するスリ
ット状のパターンである。上記スリットの幅を素子ピッ
チSと同一すなわち7μmとし、上記スリットの上縁お
よび下縁のいずれもが素子をマスクしない、例えば49
97番目の素子の出力レベルを基準値VCとして500
0番目の素子の出力レベルをそれぞれV1/V2とすれ
ば、CCD174/175両者間のそれぞれの素子配列
方向に垂直な方向のずれTは次式で示される。Referring to FIG. 6 showing an example of inter-band registration calibration in a direction perpendicular to the element arrangement direction, a projected image 189A of the calibration pattern 189 is a CCD 174.
This is a slit-shaped pattern having an angle of θ with respect to the element arrangement direction of / 175. The width of the slit is the same as the element pitch S, that is, 7 μm, and neither the upper edge nor the lower edge of the slit masks the element, for example, 49 μm.
The output level of the 97th element is set to 500 as a reference value VC.
Assuming that the output level of the 0th element is V1 / V2, the deviation T between the CCDs 174 and 175 in the direction perpendicular to the element arrangement direction is expressed by the following equation.
【0038】 T=(V1−V2)/VC…………………………………………………(5) ずれTの単位は素子の垂直方向サイズとなる。また、C
CD174/175のそれぞれの素子配列方向に対する
傾きθ1およびθ2は次式で示される。T = (V 1 −V 2) / VC (5) The unit of the deviation T is the vertical size of the element. Also, C
The inclinations θ1 and θ2 of the CDs 174/175 with respect to the respective element arrangement directions are expressed by the following equations.
【0039】 θ1={1−(V1/VC)}S/4S……………………………………(6) θ2={1−(V2/VC)}S/4S……………………………………(7) VC=256,V1=241,V2=231とすると、
ずれTは0.039素子ピッチ、また、傾きθ1および
θ2はそれぞれ、14.6および24.6(mrad)
すなわち50分および84分となる。Θ1 = {1- (V1 / VC)} S / 4S (6) θ2 = {1- (V2 / VC)} S / 4S (7) If VC = 256, V1 = 241, and V2 = 231,
The deviation T is 0.039 element pitch, and the inclinations θ1 and θ2 are 14.6 and 24.6 (mrad), respectively.
That is, 50 minutes and 84 minutes.
【0040】図5Bを参照すると、まず、ステップS3
〜S5で収集されたCCD174/175のそれぞれの
校正データDY1/DY2について、それぞれ奇数番目
および偶数番目毎に画素を振分けそれぞれ画像化用のデ
ータとして配列する。すなわち、奇数番目については
1,3,5…4997,4999番目、また偶数番目に
ついては2,4,6…4998,5000番目というよ
うに配列する(ステップS131)。それらのデータ列
の奇数番目のものをOY11,OY21、偶数番目のも
のをEY11,EY21とする。次に、OY21の各画
素のデータのレベルを反転し反転OY21を生成する
(ステップS132)。次に、OY11と反転OY21
の対応する画素のデータ同志を加算したとき全部の画素
のレベルが最小となるなるように反転OY21のデータ
を画素配列方向にシフトする。本実施例では4990番
目〜5000番目のデータ同志について反転OY21を
3画素ピッチ分左にシフトすると上記条件を満足する。
このシフト量が奇数番目の画素間のずれΔLOである
(ステップS133〜S136)。同様にして偶数番目
の画素間のずれΔLEを求める(ステップS137)。
次に、これらΔLOとΔLEとの平均値すなわち画素間
のずれΔLを求める(ステップS138)。奇数番目お
よび偶数番目のデータ列のいずれについても上述の加算
データを画像化すると、画面全体が低レベルでほぼ一様
の画像が得られる。このようにして、上記ΔLと異なる
値の差分の部分は極めて明るくなり容易に判別できる。
一方、周期Lは校正パターン183の格子のピッチと光
学系185の倍率とから決まる投影像183Aの格子ピ
ッチPと、CCD174/175の素子ピッチSとから
設定される定数であるので、バンド間レジストレーショ
ンの校正値Rは(4)式により容易に求めることができ
る(ステップS139)。Referring to FIG. 5B, first, in step S3
With respect to each of the calibration data DY1 / DY2 of the CCDs 174/175 collected in steps S5 to S5, pixels are allocated to odd-numbered and even-numbered pixels, respectively, and are arranged as imaging data. That is, the odd numbers are arranged in the order of 1,3,5... 4997, 4999th, and the even numbers are arranged in the order of 2,4,6... 4998,5000th (step S131). The odd-numbered data strings are OY11 and OY21, and the even-numbered data strings are EY11 and EY21. Next, the data level of each pixel of OY21 is inverted to generate an inverted OY21 (step S132). Next, OY11 and inverted OY21
The data of the inversion OY21 is shifted in the pixel array direction so that the levels of all the pixels become minimum when the data of the corresponding pixels are added. In this embodiment, the above condition is satisfied when the inverted OY21 is shifted to the left by three pixel pitches for the 4990th to 5000th data.
This shift amount is the shift ΔLO between the odd-numbered pixels (steps S133 to S136). Similarly, the shift ΔLE between the even-numbered pixels is obtained (step S137).
Next, an average value of these ΔLO and ΔLE, that is, a deviation ΔL between pixels is obtained (step S138). When the above-described added data is imaged for both the odd-numbered and even-numbered data strings, a substantially uniform image can be obtained on the entire screen at a low level. In this manner, the difference portion having a value different from ΔL becomes extremely bright and can be easily identified.
On the other hand, the period L is a constant set from the grating pitch P of the projected image 183A determined by the grating pitch of the calibration pattern 183 and the magnification of the optical system 185, and the element pitch S of the CCD 174/175. The calibration value R of the translation can be easily obtained by the equation (4) (step S139).
【0041】次に、上記ステップ14の素子配列方向と
垂直な方向(X)のバンド間の画素のずれTを求める手
順は、まず、ステップS6〜S8で収集されたCCD1
74/175のそれぞれの校正データDX1/DX2に
ついてそれぞれ画像化する。測定対象の素子番号、本実
施例では5000番目付近での最強レベルの画素すなわ
ち4997番目を抽出しこの出力レベルを測定の基準値
VCとする。校正データDX1/DX2の5000番目
の画素のレベルV1/V2を測定して、素子配列方向に
垂直な方向のずれTを(5)式により求める。これらの
レベルの測定は、画像処理においては周知であるので説
明を省略する。これらバンド間レジストレーションの校
正値RおよびTにより、データベース219に格納され
た画像処理のジオメトリック補正パラメータを修正する
(ステップ15)。Next, the procedure for obtaining the pixel shift T between the bands in the direction (X) perpendicular to the element arrangement direction in step 14 is as follows. First, the CCD 1 collected in steps S6 to S8
Each of the calibration data DX1 / DX2 of 74/175 is imaged. The element number to be measured, in this embodiment, the strongest level pixel near the 5000th, ie, the 4997th pixel, is extracted, and this output level is used as the measurement reference value VC. The level V1 / V2 of the 5000th pixel of the calibration data DX1 / DX2 is measured, and the shift T in the direction perpendicular to the element array direction is obtained by the equation (5). The measurement of these levels is well known in image processing, and a description thereof will be omitted. The geometric correction parameters of the image processing stored in the database 219 are corrected using the calibration values R and T of the inter-band registration (step 15).
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の撮像型放
射計は、第1の光学系による光路に選択的に挿入できる
可動ミラーを含み第1および第2の光電変換手段の各々
の上記光電変換素子が第1および第2の焦点面上で互い
に対応する位置にあるかどうかを試験するための縞模様
の校正用パターンの光学像を上記第1および第2の光電
変換素子に形成する第2の光学系を含む校正用パターン
形成手段と、上記光路への上記可動ミラーの挿入を制御
する光路切換手段とを備えることにより、上記移動体上
でバンド間レジストレーションを測定し、そのデータを
地上側における画像処理に利用することができるので、
バンド間レジストレーションのための処理が不要とな
り、したがって、画像処理の高速化と画像処理の簡略化
が可能となるという効果がある。As described above, the imaging type radiometer according to the present invention includes a movable mirror which can be selectively inserted into the optical path of the first optical system, and each of the first and second photoelectric conversion means is provided with a movable mirror. An optical image of a calibration pattern of a striped pattern for testing whether the photoelectric conversion elements are at positions corresponding to each other on the first and second focal planes is formed on the first and second photoelectric conversion elements. By providing a calibration pattern forming means including a second optical system and an optical path switching means for controlling insertion of the movable mirror into the optical path, an inter-band registration is measured on the moving body, and the data thereof is measured. Can be used for image processing on the ground side,
There is no need for processing for band-to-band registration, so that there is an effect that image processing can be speeded up and image processing can be simplified.
【図1】本発明の撮像型放射計の一実施例を示すブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of an imaging radiometer according to the present invention.
【図2】本発明の一実施例に含まれる光学系の構成を模
式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of an optical system included in an embodiment of the present invention.
【図3】レジストレーション校正用光パターンを各バン
ドの受光素子に投影した状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which a registration calibration light pattern is projected on a light receiving element of each band.
【図4】図3の状態における各バンドの受光素子の出力
レベルを示す図である。4 is a diagram showing output levels of light receiving elements of each band in the state of FIG.
【図5】上記実施例におけるバンド間レジストレーショ
ンの校正のフローチャートおよびバンド間画素ずれ算出
のフローチャートである。5A and 5B are a flowchart of calibration of inter-band registration and a flowchart of calculation of inter-band pixel shift in the embodiment.
【図6】画素配列に対してθの角度を有するスリット状
の光パターンを受光素子に投影した状態を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a state in which a slit-shaped light pattern having an angle of θ with respect to the pixel array is projected on a light receiving element.
【図7】従来の撮像型放射計を用いるリモートセンシン
グシステムの一例の図である。FIG. 7 is a diagram of an example of a remote sensing system using a conventional imaging radiometer.
【図8】従来の撮像型放射計の一例のブロック図であ
る。FIG. 8 is a block diagram of an example of a conventional imaging radiometer.
【図9】図8の撮像型放射計の光学系の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of an optical system of the imaging radiometer of FIG. 8;
【図10】図7のシステムの地上局の構成の一例のブロ
ック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a ground station in the system of FIG. 7;
【図11】従来の撮像型放射計のバンド間レジストレー
ションの調整および試験方法の説明図および試験結果の
一例のグラフである。FIG. 11 is an explanatory diagram of a method of adjusting and testing a band-to-band registration of a conventional imaging radiometer, and a graph of an example of a test result.
10 人工衛星 11,17 撮像型放射計 12,71 カメラ部 13 信号処理部 14 データリンク送信機 15 データリンク受信機 16 デフオーマッタ 21 地上局 30 目標領域 80 コリメータ 81 スリット 82 光源 121,176,185 光学系 122,172 検出部 123,173 ビームスプリッタ 124,125,174,175 CCD 131A,131B 増幅器 132A,132B A/D変換器 133 フオーマッタ 180 校正部 181,187 ランプ 182,188 拡散板 183,189 パターン 183A,183B 投影像 184 ハーフミラー 186 可動ミラー 211 コンソール 212 送信プロセッサ 213 送信機 214 デュプレクサ 215 アンテナ 216 受信機 217 データ処理装置 218 画像出力装置 219 データベース 220 HDDT DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Artificial satellite 11, 17 Imaging radiometer 12, 71 Camera part 13 Signal processing part 14 Data link transmitter 15 Data link receiver 16 Deformatter 21 Ground station 30 Target area 80 Collimator 81 Slit 82 Light source 121, 176, 185 Optical system 122, 172 Detector 123, 173 Beam splitter 124, 125, 174, 175 CCD 131A, 131B Amplifier 132A, 132B A / D converter 133 Formatter 180 Calibrator 181, 187 Lamp 182, 188 Diffusion plate 183, 189 Pattern 183A, 183B Projection image 184 Half mirror 186 Moving mirror 211 Console 212 Transmit processor 213 Transmitter 214 Duplexer 215 Antenna 216 Receiver 217 Data processing device 218 Image output device 219 Database 220 HDDT
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G01J 5/48 G01J 5/48 E F (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01J 1/02 B64D 47/08 B64G 1/66 G01J 1/44 G01J 5/48 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 identification code FI G01J 5/48 G01J 5/48 EF (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01J 1/02 B64D 47 / 08 B64G 1/66 G01J 1/44 G01J 5/48
Claims (9)
と所定の位置関係にある軌道に沿って航行する移動体に
搭載され前記領域の予め定めた幅と前記移動体の航行方
向の距離とで定義される単位撮像領域を視野内に有する
とともに前記単位撮像領域からの可視光線/赤外線を第
1および第2のスペクトラルバンドの光線に分割して第
1および第2の焦点面にそれぞれ結像させる第1の光学
系と、前記焦点面にそれぞれ配置され前記第1および第
2のスペクトラルバンドの光線の前記焦点面における輝
度の分布をそれぞれ検出できるように各々がアレイ状に
配置した複数の光電変換素子から成る第1および第2の
光電変換手段とを備え、前記移動体の航行に伴ない前記
視野に入ってくる前記単位撮像領域の前記第1および第
2のスペクトラルバンドにおける光学像を順次撮像して
いく撮像型放射計において、 前記第1の光学系による光路に選択的に挿入できる可動
ミラーを含み前記第1および第2の光電変換手段の各々
の前記光電変換素子が前記第1および第2の焦点面上で
互いに対応する位置にあるかどうかを試験するための縞
模様の校正用パターンの光学像を前記第1および第2の
光電変換素子に形成する第2の光学系を含む校正用パタ
ーン形成手段と、 前記光路への前記可動ミラーの挿入を制御する光路切換
手段とを備えることを特徴とする撮像型放射計。1. A predetermined width of an area to be imaged and a distance in a navigation direction of the moving object mounted on a moving object navigating along a trajectory having a predetermined positional relationship with the area to be imaged on the ground surface. And a visible / infrared ray from the unit imaging region is divided into first and second spectral bands and focused on the first and second focal planes, respectively. A first optical system to be imaged, and a plurality of optical systems each arranged in an array so as to be able to detect the distribution of the luminance of the light beams of the first and second spectral bands on the focal plane, respectively arranged on the focal plane. And first and second photoelectric conversion means comprising a photoelectric conversion element, wherein the first and second spectral bars of the unit imaging area entering the field of view as the moving object travels. An imaging radiometer that sequentially captures an optical image of the first and second photoelectric conversion units, wherein the imaging type radiometer includes a movable mirror that can be selectively inserted into an optical path of the first optical system. Forming an optical image of a striped calibration pattern on the first and second photoelectric conversion elements for testing whether the elements are at positions corresponding to each other on the first and second focal planes; 2. An imaging radiometer comprising: a calibration pattern forming unit including the optical system of No. 2; and an optical path switching unit that controls insertion of the movable mirror into the optical path.
および第2の光電変換手段の受光面と実質的に同一の幅
とで前記光電変換素子にほぼ等しい長さをもち前記縞模
様のピッチが前記光電変換素子の配列ピッチとごくわず
かに異なる第1の校正光学像のパターンであることを特
徴とする請求項1記載の撮像型放射計。2. The method according to claim 1, wherein the optical image of the calibration pattern is the first image.
And a width substantially the same as the light receiving surface of the second photoelectric conversion means, a length substantially equal to the photoelectric conversion element, and a pitch of the stripe pattern being slightly different from an arrangement pitch of the photoelectric conversion elements. The imaging radiometer according to claim 1, wherein the pattern is a calibration optical image pattern.
変換素子の配列方向に対し予め定めた角度を成して延び
る縞模様の第2の校正光学像のパターンであることを特
徴とする請求項1記載の撮像型放射計。3. An optical image of the calibration pattern is a pattern of a second calibration optical image of a stripe pattern extending at a predetermined angle with respect to the arrangement direction of the photoelectric conversion elements. Item 9. An imaging radiometer according to Item 1.
撮像時には前記第1の光学系の光路から前記可動ミラー
を前記光路外に退避させ前記校正用パターンの発生時に
は前記可動ミラーをその光路に挿入する手段を含むこと
を特徴とする請求項1記載の撮像型放射計。4. The optical path switching means retracts the movable mirror from the optical path of the first optical system to outside the optical path when imaging the unit imaging area, and moves the movable mirror to the optical path when the calibration pattern is generated. 2. An imaging radiometer according to claim 1, including means for inserting.
と所定の位置関係にある軌道に沿って航行する移動体に
搭載され前記領域の予め定めた幅と前記移動体の航行方
向の単位距離とで定義される前記幅の方向に細長い単位
撮像領域を視野内に有するとともに前記単位撮像領域か
らの可視光線等の光線を第1および第2のスペクトラル
バンドの光線に分割して第1および第2の焦点面に細長
い第1および第2の光学像としてそれぞれ結像させる光
学系と、前記焦点面にそれぞれ配置され前記第1および
第2の細長い光学像を電気信号にそれぞれ変換できるよ
うにそれら光学像に沿って所定の素子ピッチで直線状に
配置された複数の光電変換素子から各々が構成される第
1および第2の光電変換手段とを備え、前記移動体の航
行に伴ない前記単位撮像領域の前記第1および第2のス
ペクトラルバンドにおける前記光学像を前記単位撮像領
域対応の前記光学像の連鎖として順次撮像していく撮像
型放射計において、 前記第1および第2の光電変換手段の前記第1および第
2の焦点面における互いに対応する位置からのずれを検
出できるように前記素子ピッチと所定の関係にあるパタ
ーンピッチおよび幅を有する繰返し暗色ストライプパタ
ーンの光学像を前記第1および第2の光電変換手段の位
置に選択的に形成する手段と、 前記ストライプパターン光学像形成時の前記第1および
第2の光電変換手段の出力に応答して前記ずれを算出す
る手段とを備えることを特徴とする撮像型放射計。5. A predetermined width of the area mounted on a moving body navigating along a trajectory having a predetermined positional relationship with the area to be imaged on the ground surface and a unit of the moving direction of the moving body. Having a unit imaging region elongated in the direction of the width defined by the distance in the field of view and dividing a light beam such as a visible ray from the unit imaging region into light beams of first and second spectral bands, and An optical system for forming an elongated first and second optical image on a second focal plane, respectively; and an optical system arranged on the focal plane so that the first and second elongated optical images can be respectively converted into electric signals. First and second photoelectric conversion means each comprising a plurality of photoelectric conversion elements linearly arranged at a predetermined element pitch along the optical image, and unit An imaging radiometer that sequentially captures the optical images in the first and second spectral bands of an imaging region as a chain of the optical images corresponding to the unit imaging regions, wherein the first and second photoelectric conversion units are provided. The optical images of the repeated dark stripe pattern having a pattern pitch and a width having a predetermined relationship with the element pitch so that a deviation from a position corresponding to each other in the first and second focal planes can be detected. Means for selectively forming at the position of the second photoelectric conversion means; and means for calculating the shift in response to the output of the first and second photoelectric conversion means at the time of forming the stripe pattern optical image. An imaging radiometer characterized by the above-mentioned.
前記光電変換手段の少なくとも一部を形成する前記素子
ピッチが前記パターンピッチとの間で主尺/副尺の関係
にあることを特徴とする請求項5記載の撮像型放射計。6. A method for increasing the accuracy of calculating the deviation,
The imaging radiometer according to claim 5, wherein the element pitch forming at least a part of the photoelectric conversion means has a main scale / a vernier relation with the pattern pitch.
換手段の前記複数の光電変換素子の1つおきのものの出
力を前記第2の光電検出手段の対応光電変換素子の出力
とそれぞれ比較する手段を含む請求項5記載の撮像型放
射計。7. The shift calculating means compares the output of every other one of the plurality of photoelectric conversion elements of the first photoelectric conversion means with the output of a corresponding photoelectric conversion element of the second photoelectric detection means. 6. An imaging radiometer according to claim 5, including means for performing.
記第1および第2の焦点面における互いに対応する素子
オリエンテーションからのずれを検出できるように前記
素子オリエンテーションと所定の関係にあるスリットオ
リエンテーションおよび幅を有するスリットパターンの
光学像を前記第1および第2の光電変換手段の位置に選
択的に形成する手段をさらに備える請求項5記載の撮像
型放射計。8. A slit orientation having a predetermined relationship with the element orientation so that deviations of the first and second photoelectric conversion means from the mutually corresponding element orientations at the first and second focal planes can be detected. 6. The imaging radiometer according to claim 5, further comprising: means for selectively forming an optical image of a slit pattern having a width and a width at the positions of the first and second photoelectric conversion means.
段、ずれ算出手段、およびスリットパターン光学像形成
手段が地上局からのコマンド信号によって駆動される請
求項5、7、または8記載の撮像型放射計。9. The imaging radiometer according to claim 5, wherein said stripe pattern optical image forming means, shift calculating means, and slit pattern optical image forming means are driven by a command signal from a ground station.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4301061A JP2914054B2 (en) | 1991-11-26 | 1992-11-11 | Imaging radiometer with band-to-band registration function |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP31088991 | 1991-11-26 | ||
JP3-310889 | 1991-11-26 | ||
JP4301061A JP2914054B2 (en) | 1991-11-26 | 1992-11-11 | Imaging radiometer with band-to-band registration function |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05203490A JPH05203490A (en) | 1993-08-10 |
JP2914054B2 true JP2914054B2 (en) | 1999-06-28 |
Family
ID=26562549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4301061A Expired - Lifetime JP2914054B2 (en) | 1991-11-26 | 1992-11-11 | Imaging radiometer with band-to-band registration function |
Country Status (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3658939B2 (en) * | 1997-09-11 | 2005-06-15 | 三菱電機株式会社 | Monitoring device |
JP3658959B2 (en) * | 1997-12-24 | 2005-06-15 | 三菱電機株式会社 | Observation equipment and ground station |
-
1992
- 1992-11-11 JP JP4301061A patent/JP2914054B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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