JPH03179978A

JPH03179978A - リモートセンシング装置と撮像カメラ装置

Info

Publication number: JPH03179978A
Application number: JP1319234A
Authority: JP
Inventors: Koichi Utsunomiya; 宇都宮　紘一; Hiroshi Yahiro; 八尋　博司
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-12-08
Filing date: 1989-12-08
Publication date: 1991-08-05
Anticipated expiration: 2015-08-07
Also published as: JP3072846B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えば人工衛星に搭載され、地表面の画像
データを順次取り込んで画像処理し、その処理結果を地
上局に伝送するリモートセンシング装置に関する。

（従来の技術）従来の人工衛星に搭載される地球探査用リモ−トセンシ
ング装置には、光センサによるものと複数個の光センサ
を直線上に配列してなるラインセンサ（例えばＣＣＤラ
インセンサ）によるものとがある。光センサによるもの
では、衛星進行方向に対し、垂直方向に反射鏡を回転駆
動させて地表面を順次走査し、その反射光を１点に置か
れる光センサに導き、この先センサて地表走査データを
取り込んでラインデータを作威し、衛星移動により面の
地表面画像データを得る。また、ラインセンサによるも
のでは、撮像カメラを地表面に向けて固定して、その撮
像画像を衛星進行方向に対して垂直に配置したラインセ
ンサに導き、このラインセンサから一定間隔でラインデ
ータを取り込んで、衛星移動により面の地表面画像デー
タを得る。

しかしながら、上記のような従来のリモートセンシング
装置では、得られた画像の解像度が光センサの画素の大
きさ、個数、密度によって決まってしまう。特に、感度
とコンパクト性は相反する関係にあり、画素を小さくし
て解像度を上げた場合は当然受光感度が下がり、逆に画
素を大きくして感度を上げた場合は解像度が下がる。こ
のため、装置の小型化、解像度及び感度の向上を同時に
満足させることは極めて困難である。

（発明が解決しようとする課題）以上述べたように従来のリモートセンシング装置では、
光センサの画素の大きさ、個数、密度によって解像度が
決まるため、装置の小型化、解像度及び感度の向上を同
時に満足させることが困難であった。

この発明は上記の事情を考慮してなされたもので、装置
の小型化、解像度及び感度の向上を同時に満足させるこ
とのできるリモートセンシング装置を提供することを目
的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するためにこの発明は、人工衛星に搭載
した撮像カメラで地球像を捕らえてカメラ内部のライン
センサで画像データに変換し、この画像データをデータ
処理してモニタに画像表示するリモートセンシング装置
において、前記ラインセンサまたは前記撮像カメラのレ
ンズを一定周期て前記ラインセンサの光電変換素子配列
方向に振動させる振動発生手段と、前記ラインセンサか
ら振動ストロークの複数の分割位置で画像ブタを取り出
す画像データ検出手段と、この手段で検出される画像デ
ータに対して一定の重み付け加算処理を行って同一結像
点での画像データを生成する画像処理手段と、この手段
の処理結果を前記モニタに表示する表示手段とを具備し
て構成される。

（作用）上記構成によるリモートセンシング装置は、撮像カメラ
のラインセンサあるいはレンズを一定周期で振動させて
ラインセンサ上の結像画像の位置を変化させ、その振動
ストロークの複数分割位置で画像データを取り出し、各
複数分割位置における同一結像点での画像データを重み
付け加算によって求め、これをモニタ表示する。

（丈施例）以下、図面を参照してこの発明の一丈施例を説明する。

第６図は地球探査用リモートセンシング装置を人工衛星
に搭載した場合の概略構成を示すもので、１は人工衛星
、２は地球を表している。

ＣＣＤ撮像カメラ４は地球２に向けられ、衛星の進行に
伴って、一定幅で順次地表面からの光Ｓを取込んでいく
。具体的な構成を第１図に示す。

すなわち、このカメラ４に取込まれた地球からの光Ｓは
レンズ４１によりＣＣＤラインセンサ４□の受光面に結
像される。このＣＣＤラインセンサ４゜は衛星進行方向
に対して垂直に配置され、端がクツション材４．に、他
端がバイモルフ振動子４４に固定されており、振動子４
４によって一定周期で受光素子の配列方向、すなわち衛
星進行方向に対して平行する方向に振動される。

第２図に上記振動のストロークが１画素分であるときの
ラインセンサ４□の出力動作の一例を示す。この例では
、ラインセンサ４２の平行移動に際し、１／３画素ずつ
ずれたときの画素出力を取り出している。つまり、第２
図（ａ）に示すように、画素Ａ、Ｂ、Ｃ，・・・からは
それぞれ３倍の画像データＡＩ　、Ａ２．Ａ３．Ｂｌ　
、Ｂ２．Ｂ３゜Ｃ，、Ｃ２，Ｃ３，・・・が取り出され
る。これらの画像データは順次通信用アンテナ５を通じ
て地上局６へ転送される。

地上局６は第３図に示すように構成され、通信用アンテ
ナ６、で衛星からの電波を捕らえ、受信機６２で画像デ
ータを復調してこれを画像処理装置６１に送り、所定の
画像処理を行ってモニタ６４に表示する。画像処理装置
６．は、具体的には第４園に示すように構成される。

第４図において、６，１は該装置を総括的にコントロー
ルするホストコンピュータ、６３□はホストコンピュー
タ６．１と各機能ボードとを接続する制御バス、６３３
は各機能ボード間のデータの授受を高速で行う高速デー
タバス、６，４は上記受信機６□からで復調された画像
データを入力端子ＩＮを介して人力し、この画像データ
を所定のデータフォーマットに変換（画像データがアナ
ログ信号の場合はアナログ／デジタル疫換）するデータ
変換部と変換されたデータを一時保持するメモリ部から
なる入力ボード、６３．は人力ポードロ３４に保持され
た画像データを取込んで後述する重み付け加算処理を行
うプロセッサボード、６３６はプロセッサボード６３．
で処理された画像データをフレーム単位で記憶するメモ
リボード、６，７はメモリボード６、Ｉ、に記憶された
フレームデータを上記モニタ６４の表示方式に対応する
ように変換するマイクロプロセッサボード、６３８はマ
イクロプロセッサボード６３□で変換された画像データ
を一時保持して順次出力端子ＯＵＴを介して上記モニタ
６４に出力する出力ボードである。

すなわち、画像処理装置６３に入力された画像データは
、人力ポードロ、４で所定のデータフォーマットに変換
され、さらに−時保持されて、順次プロセッサボード６
５．て重み付け加算処理され、同一結像点での画像デー
タが生成される。この重み付け加算処理は、第２図（ａ
）に示した各画素出力に対し、第２図（ｂ）に示す算出
データａａ２　＋　　Ａ３　＋　　ｂｌ　ｒ　　ｂ２　
＋　　ｂＪ　＋　”・を以下のようにして求めることに
よって行われる。

このようにプロセッサボード６３５で処理された画像デ
ータはメモリボード６３６フレーム単位で記憶され、マ
イクロプロセッサボード６３７で上記モニタ６４の表示
方式に対応するように変換され、出力ポードロ３８に取
込まれて順次出力端子ＯＵＴを介して上記モニタ６４に
出力される。

尚、上記プロセッサボード６３．は第５図に示す構成に
よって実現できる。第５図において、６３９．はデジタ
ル信号処理回路（ＤＳＰ）６３．２〜６３，４は画像メ
モリである。第２画像メモリ６３５３には予め重み付け
データが記憶され、第１画像メモリ６３，２が人力ポー
ドロ、４から高速データバス６１．を通じて画像データ
を取り込まれ、ＤＳＰ６ｑｑ＋　に供給されると、これ
に応じて第２画像メモリ６９９．から対応する重み（−
１けデータを読出され、ＤＳＰ６１．．１にて第１画像
メモリ６９，２からの画像データについて上記の重み付
け加算処理がなされる。この処理結果は第３画像メモリ
６３５４に書き込まれ、高速データバス６３３を通じて
メモリボード６３ｂに送られる。

上記構成のリモートセンシング装置は、従来−つの画素
で１個の画像データを取込むところをｎ回（第２図では
３回であるが２〜１０回の範囲で実現可能である）１画
素についてｎ″：７分ずらした位置で取込んで、これを
各点で重み付け加算処理を行っている。したがって、１
画素当たりの感度を損なうことなく、１　／　ｎ画素単
位で画像データが得られるので、画像の解像度を飛耀的
に向上さ０せることかできる。しかも、撮像カメラ４においてライ
ンセンサ４□を振動させ、振動ストロークの任意の分割
点で画像データを取り出すようにすればよいので、比較
的構造が簡単で小型化が容易であり、衛星搭載用として
極めて好適する。よって、装置の小型化、解像度及び感
度の向上を間峙に満足させることができる。

尚、上記実施例ではラインセンサ４２を振動させるよう
にしたが、レンズ４□を振動させて光軸を変化させるよ
うにしても同様な効果が得られる。

また、画像データの重み付け加算処理は、将来的には衛
星上で行うことも可能である。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、装置の小型化、解像度
及び感度の向上を同時に満足させることのできるリモー
トセンシング装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

固層はこの発明の一実施例を示すもので、第１図はＣＣ
Ｄ撮像カメラの具体的な構造を示す断１ボード、６３８・・・出力ボード。面図、第２図は上記カメラのラインセンサに１画素分の
振動が与えられたときのラインセンサの出力動作の一例
を示す図、第３図は地上局の構成を示すブロック図、第
４図は上記地上局の画像処理装置の構成を示すブロック
図、第５図は」１記画像処理装置のプロセッサボードの
只体例を示すブロック図、第６図はこの発明に係る地球
探査用リモトセンシング装置を人工衛星に搭載した場合
の概略構成を示す図である。１・・・人工衛星、２・・・地球、３・・・太陽電池パ
ドル、４・・・ＣＣＤ撮像カメラ、５・・・通信用アン
テナ、６・・・地上局、４１・・・レンズ、４２　・・
ＣＣＤラインセンサ、４３・・・クツション材、４４・
・・バイモルフ振動子、６１・・・通信用アンテナ、６
２・・・受信機、６３・・・画像処理装置、６４・・・
モニタ、６３□・・・ホストコンピュータ、６３２・・
・制御バス、６３３・・・高速データバス、６，４・・
・人力ボード、６３．・・・プロセッサボード、６３５
．・・・デジタル信号処理回路（Ｄ　Ｓ　Ｐ　）　　６
３５２〜６３，４・・・画像メモリ、６３ｂ・・・メモ
リボード、６，７・・・マイクロプロセッサ　２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）人工衛星に搭載した撮像カメラで地球像を捕らえ
てカメラ内部のラインセンサで画像データに変換し、こ
の画像データをデータ処理してモニタに画像表示するリ
モートセンシング装置において、前記ラインセンサを一
定周期で光電変換素子配列方向に振動させる振動発生手
段と、この手段で振動される前記ラインセンサから振動
ストロークの複数の分割位置で画像データを取り出す画
像データ検出手段と、この手段で検出される画像データ
に対して一定の重み付け加算処理を行う画像処理手段と
、この手段の処理結果を前記モニタに表示する表示手段
とを具備するリモートセンシング装置。
（２）人工衛星に搭載した撮像カメラで地球像を捕らえ
てカメラ内部のラインセンサで画像データに変換し、こ
の画像データをデータ処理してモニタに画像表示するリ
モートセンシング装置において、前記撮像カメラのレン
ズを一定周期で前記ラインセンサの光電変換素子配列方
向に振動させる振動発生手段と、この手段のレンズ振動
により位置変化する結像画像を前記ラインセンサで前記
振動ストロークの複数の分割位置で取り出す画像データ
検出手段と、この手段で検出される画像データに対して
一定の重み付け加算処理を行って同一結像点での画像デ
ータを生成する画像処理手段と、この手段の処理結果を
前記モニタに表示する表示手段とを具備するリモートセ
ンシング装置。