JPH07140005A - マルチカラーセンサ - Google Patents
マルチカラーセンサInfo
- Publication number
- JPH07140005A JPH07140005A JP28540293A JP28540293A JPH07140005A JP H07140005 A JPH07140005 A JP H07140005A JP 28540293 A JP28540293 A JP 28540293A JP 28540293 A JP28540293 A JP 28540293A JP H07140005 A JPH07140005 A JP H07140005A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- band
- light
- sensor
- pixel
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マルチカラーセンサに関し, バンド間のレジ
ストレーションを確保しながら，多バンド化を図る。 【構成】 観測対象を複数の光バンド（選択波長帯域）
に分割して検出し，１光バンドに対して一連の検出素子
を割り当てる構造のマルチカラーセンサであって，必要
な地上分解能を得るフットプリント相当の受光面をｎ分
割して分割面相当の面積を有する受光素子を各光バンド
検出部に配置し，センサの移動による入射光の走査に伴
い分割面内に存在する受光素子より出力されるｎ個の信
号を加算して１画素の像を得るように構成する。
ストレーションを確保しながら，多バンド化を図る。 【構成】 観測対象を複数の光バンド（選択波長帯域）
に分割して検出し，１光バンドに対して一連の検出素子
を割り当てる構造のマルチカラーセンサであって，必要
な地上分解能を得るフットプリント相当の受光面をｎ分
割して分割面相当の面積を有する受光素子を各光バンド
検出部に配置し，センサの移動による入射光の走査に伴
い分割面内に存在する受光素子より出力されるｎ個の信
号を加算して１画素の像を得るように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は衛星ないしは航空器に搭
載するMSS(Multi-Spectra Scan) 用マルチカラーセンサ
に関する。
載するMSS(Multi-Spectra Scan) 用マルチカラーセンサ
に関する。
【０００２】近年の衛星搭載用光学センサは，例えば，
可視領域と赤外領域というように複数の波長域に対応す
る多バンド化が要求されている。ところが，衛星搭載用
光学センサでは多バンド化を行うと, 地球の自転のため
にバンド間で同一の地上フットプリント（センサの１画
素の地上への投影面で，この面積はセンサの地上分解能
により決まる）が観察できなくなる。この現象をバンド
間のレジストレーション（整合）がとれないという。従
って，バンド間のレジストレーションを確保しながら，
多バンド化が行えることがマルチカラーセンサに要求さ
れている。
可視領域と赤外領域というように複数の波長域に対応す
る多バンド化が要求されている。ところが，衛星搭載用
光学センサでは多バンド化を行うと, 地球の自転のため
にバンド間で同一の地上フットプリント（センサの１画
素の地上への投影面で，この面積はセンサの地上分解能
により決まる）が観察できなくなる。この現象をバンド
間のレジストレーション（整合）がとれないという。従
って，バンド間のレジストレーションを確保しながら，
多バンド化が行えることがマルチカラーセンサに要求さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図２(A),(B) は従来の
マルチカラーセンサの説明図である。図２(A) は３板式
CCD カメラと同一原理に基づく方式で, 集光系を通って
入射した光は, プリズムとダイクロイックミラーによっ
て分割される。この後, 干渉フィルタ (単波長フィル
タ) を通過して目的とするバンド（選択波長帯域）の光
となり, 検出器に入射する。
マルチカラーセンサの説明図である。図２(A) は３板式
CCD カメラと同一原理に基づく方式で, 集光系を通って
入射した光は, プリズムとダイクロイックミラーによっ
て分割される。この後, 干渉フィルタ (単波長フィル
タ) を通過して目的とするバンド（選択波長帯域）の光
となり, 検出器に入射する。
【０００４】この方式の欠点は, 光バンドが任意の数に
増やせないことと，複数の検出器の位置合わせが困難な
ことである。図２(B) はレンズ 1の結像面（同一焦点
面）に複数の光バンド用検出器が並んで配置されてお
り，光バンド用検出器は，検出素子 2と透過波長域の異
なる干渉フィルタ 3とからなり，図２(A) に示されるCC
D カメラのような波長選択性のある検出器である。
増やせないことと，複数の検出器の位置合わせが困難な
ことである。図２(B) はレンズ 1の結像面（同一焦点
面）に複数の光バンド用検出器が並んで配置されてお
り，光バンド用検出器は，検出素子 2と透過波長域の異
なる干渉フィルタ 3とからなり，図２(A) に示されるCC
D カメラのような波長選択性のある検出器である。
【０００５】衛星の移動に伴いセンサが地表面に対して
相対移動することにより，地上の物体の像（センサに入
射する光）は各々の光バンド用検出器上を走査する。こ
のため，各バンド（干渉フィルタの透過波長帯域）ごと
に地上の物体の走査像が得られる。
相対移動することにより，地上の物体の像（センサに入
射する光）は各々の光バンド用検出器上を走査する。こ
のため，各バンド（干渉フィルタの透過波長帯域）ごと
に地上の物体の走査像が得られる。
【０００６】この際，各バンドごとの検出に時間差を生
じ，この検出時間差は各検出素子間の距離とセンサの移
動速度で決まる。従って，異なるバンドで検出された個
々の像は上記検出時間差に起因する歪みを生じる。これ
に対して従来は，観測点の高度等のデータをもとに補正
している。
じ，この検出時間差は各検出素子間の距離とセンサの移
動速度で決まる。従って，異なるバンドで検出された個
々の像は上記検出時間差に起因する歪みを生じる。これ
に対して従来は，観測点の高度等のデータをもとに補正
している。
【０００７】しかし上記の補正を行っても，この方式で
は地球の自転によりバンド間のレジストレーションがと
れなくなり，最大で0.5 ピクセル（画素）のずれを生ず
るという欠点がある。
は地球の自転によりバンド間のレジストレーションがと
れなくなり，最大で0.5 ピクセル（画素）のずれを生ず
るという欠点がある。
【０００８】例えば, 地上分解能30m, 検出器のバンド
間の距離 2mm, 検出の受光サイズ20μｍ, 衛星の対地速
度7000m/s, 赤道上の自転速度460m/sとし，衛星は北極
から南極へ飛翔する場合を考える。
間の距離 2mm, 検出の受光サイズ20μｍ, 衛星の対地速
度7000m/s, 赤道上の自転速度460m/sとし，衛星は北極
から南極へ飛翔する場合を考える。
【０００９】検出器のバンド間の距離 2mmは, 地球上で
は 2mm×30m/20μm ＝3000m に相当する。衛星は3000m/
7000m/s ＝0.43s の時間をかけてこの距離を移動する。
すなわち，0.43s 後に次の光バンドの検出器で検出され
るが, この間に赤道上では,0.43s ×460m/s＝ 197m の
距離を移動する。従って, この距離は 197m/30m/ピクセ
ル＝6.57ピクセルで整数倍にならないため, 0.43ピクセ
ルずれた情報を得ることになる。しかも，このずれは衛
星位置の緯度によって異なるので受光素子の位置で補正
することはできない。
は 2mm×30m/20μm ＝3000m に相当する。衛星は3000m/
7000m/s ＝0.43s の時間をかけてこの距離を移動する。
すなわち，0.43s 後に次の光バンドの検出器で検出され
るが, この間に赤道上では,0.43s ×460m/s＝ 197m の
距離を移動する。従って, この距離は 197m/30m/ピクセ
ル＝6.57ピクセルで整数倍にならないため, 0.43ピクセ
ルずれた情報を得ることになる。しかも，このずれは衛
星位置の緯度によって異なるので受光素子の位置で補正
することはできない。
【００１０】本発明はマルチカラーセンサにおいて，バ
ンド間のレジストレーションを確保しながら，多バンド
化を図ることを目的とする。
ンド間のレジストレーションを確保しながら，多バンド
化を図ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は， １）観測対象を複数の光バンド（選択波長帯域）に分割
して検出し，１光バンドに対して一連の検出素子を割り
当てる構造のマルチカラーセンサであって，必要な地上
分解能を得るフットプリント相当の受光面をｎ分割して
分割面相当の面積を有する受光素子を各光バンド検出部
に配置し，センサの移動による入射光の該センサ上の走
査に伴い分割面内に存在する受光素子より出力されるｎ
個の検出信号を加算して１画素の像を得るマルチカラー
センサ，あるいは ２）衛星位置の緯度情報を取得して緯度による前記フッ
トプリントのずれ量を算出し，前記検出信号を補正する
ことを特徴とする前記１）記載のマルチカラーセンサに
より達成される。
して検出し，１光バンドに対して一連の検出素子を割り
当てる構造のマルチカラーセンサであって，必要な地上
分解能を得るフットプリント相当の受光面をｎ分割して
分割面相当の面積を有する受光素子を各光バンド検出部
に配置し，センサの移動による入射光の該センサ上の走
査に伴い分割面内に存在する受光素子より出力されるｎ
個の検出信号を加算して１画素の像を得るマルチカラー
センサ，あるいは ２）衛星位置の緯度情報を取得して緯度による前記フッ
トプリントのずれ量を算出し，前記検出信号を補正する
ことを特徴とする前記１）記載のマルチカラーセンサに
より達成される。
【００１２】
【作用】本発明では， (1) 必要な地上分解能を得るフットプリント相当の受光
面をｎ分割して分割面相当の面積を有する受光素子を各
光バンド検出部に配置し，センサの移動による入射光の
走査に伴い分割面内に存在する受光素子より出力される
ｎ個の信号を加算して１画素の像を得ている。
面をｎ分割して分割面相当の面積を有する受光素子を各
光バンド検出部に配置し，センサの移動による入射光の
走査に伴い分割面内に存在する受光素子より出力される
ｎ個の信号を加算して１画素の像を得ている。
【００１３】従って，地球の自転によりフットプリント
相当の受光面が，例えば最大の0.5ピクセルずれても,
分割面内に存在する個々の受光素子に対するずれ量はこ
れより小さくなり (実施例ではフットプリント相当の受
光面を４分割し，受光素子のずれ量は1/2 となる),受光
素子の１画素分の出力の和をとって１画素の像を得てい
るため，全体としてずれ量の影響は小さくなる。
相当の受光面が，例えば最大の0.5ピクセルずれても,
分割面内に存在する個々の受光素子に対するずれ量はこ
れより小さくなり (実施例ではフットプリント相当の受
光面を４分割し，受光素子のずれ量は1/2 となる),受光
素子の１画素分の出力の和をとって１画素の像を得てい
るため，全体としてずれ量の影響は小さくなる。
【００１４】受光素子からの信号の加算は，衛星上でも
よく，またはダウンリンク後地上で行ってもよい。 (2) 衛星位置の緯度情報を取得し，フットプリントのず
れを算出し，必要な検出信号を加算する。この場合，ダ
ウンリンクを行うと通信容量が大きくなる。従って，衛
星上での信号加算が行われる。
よく，またはダウンリンク後地上で行ってもよい。 (2) 衛星位置の緯度情報を取得し，フットプリントのず
れを算出し，必要な検出信号を加算する。この場合，ダ
ウンリンクを行うと通信容量が大きくなる。従って，衛
星上での信号加算が行われる。
【００１５】前記のように，地球の自転による地表上の
速度は地球の緯度によって異なるため，衛星位置の緯度
情報を取得し，フットプリントのずれを算出して検出信
号を補正すれば緯度情報を取得した時点でのずれ量は０
となる。
速度は地球の緯度によって異なるため，衛星位置の緯度
情報を取得し，フットプリントのずれを算出して検出信
号を補正すれば緯度情報を取得した時点でのずれ量は０
となる。
【００１６】以上の，２つの手段によりバンド間レジス
トレーションを解消できる。また多バンド化も図れる。
トレーションを解消できる。また多バンド化も図れる。
【００１７】
【実施例】図１は本発明の実施例の説明図である。この
例は，センサは各光バンドごとに千鳥状に受光素子を２
列に配列しており, フットプリントに相当する受光面は
斜線で示される受光素子が４個分の正方形である。
例は，センサは各光バンドごとに千鳥状に受光素子を２
列に配列しており, フットプリントに相当する受光面は
斜線で示される受光素子が４個分の正方形である。
【００１８】バンド１においては，センサの移動に伴い
フットプリントに相当する受光面は図示のように移動
し，上から順に１個の受光素子の出力，２個の受光素子
の出力，１個の受光素子の出力が加算され，計４個の受
光素子（図示の４個の黒塗の素子）の出力信号の和によ
り１画素分の像を得る。
フットプリントに相当する受光面は図示のように移動
し，上から順に１個の受光素子の出力，２個の受光素子
の出力，１個の受光素子の出力が加算され，計４個の受
光素子（図示の４個の黒塗の素子）の出力信号の和によ
り１画素分の像を得る。
【００１９】次に，バンド２においては，バンド１の走
査期間における地球の自転により，フットプリントに相
当する受光面は0.5 ピクセルずれた場合が示される。こ
の場合も, フットプリントに相当する受光面は, バンド
１の場合より１受光素子分だけ左にずれているがバンド
１の場合と同様に図示のように移動し，上から順に１個
の受光素子の出力，２個の受光素子の出力，１個の受光
素子の出力が加算され，計４個の受光素子の出力信号の
和により１画素分の像を得る。
査期間における地球の自転により，フットプリントに相
当する受光面は0.5 ピクセルずれた場合が示される。こ
の場合も, フットプリントに相当する受光面は, バンド
１の場合より１受光素子分だけ左にずれているがバンド
１の場合と同様に図示のように移動し，上から順に１個
の受光素子の出力，２個の受光素子の出力，１個の受光
素子の出力が加算され，計４個の受光素子の出力信号の
和により１画素分の像を得る。
【００２０】また，バンド２のずれが，0.5 ピクセルの
整数倍でない場合, 例えば, 0.3 ピクセルの場合は, フ
ットプリントに最近接の４個の信号を加算する。この場
合は｜0.3 −0.5 ｜／ 4＝0.05 ピクセル のずれとな
る。
整数倍でない場合, 例えば, 0.3 ピクセルの場合は, フ
ットプリントに最近接の４個の信号を加算する。この場
合は｜0.3 −0.5 ｜／ 4＝0.05 ピクセル のずれとな
る。
【００２１】上記の実施例より，バンド間のフットプリ
ントのずれは最大で 0.5／２＝0.25ピクセルとすること
ができる。この実施例では，受光面を４分割している
が，走査方向に垂直に２分割してもよい。さらに，必要
なレジストレーションに応じて，フットプリントを細か
く分割すればよい。
ントのずれは最大で 0.5／２＝0.25ピクセルとすること
ができる。この実施例では，受光面を４分割している
が，走査方向に垂直に２分割してもよい。さらに，必要
なレジストレーションに応じて，フットプリントを細か
く分割すればよい。
【００２２】図３は実施例のマルチカラーセンサの構成
図である。各バンドごとに, 衛星の移動に伴う各受光素
子(CCD) からの出力はA/D 変換されてメモリに記憶さ
れ，その出力が加算器により加算されて, その情報が地
上へ送られる。
図である。各バンドごとに, 衛星の移動に伴う各受光素
子(CCD) からの出力はA/D 変換されてメモリに記憶さ
れ，その出力が加算器により加算されて, その情報が地
上へ送られる。
【００２３】加算器は別に緯度情報を取得して，フット
プリントのずれを算出し，検出信号を補正する。図４は
従来例のマルチカラーセンサの構成図である。
プリントのずれを算出し，検出信号を補正する。図４は
従来例のマルチカラーセンサの構成図である。
【００２４】各バンドごとに, 衛星の移動に伴う各受光
素子(CCD) からの出力はA/D 変換されて，その情報が直
接地上へ送られる。
素子(CCD) からの出力はA/D 変換されて，その情報が直
接地上へ送られる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば，マルチカラーセンサに
おいて，バンド間のレジストレーションを確保をでき，
多バンド化を図ることが可能となる。
おいて，バンド間のレジストレーションを確保をでき，
多バンド化を図ることが可能となる。
【図１】 本発明の実施例の説明図
【図２】 従来のマルチカラーセンサの説明図
【図３】 実施例のマルチカラーセンサの構成図
【図４】 従来例のマルチカラーセンサの構成図
1 結像素子でレンズ 2 検出素子 3 干渉フィルタ
Claims (2)
- 【請求項１】 観測対象を複数の光バンド（選択波長帯
域）に分割して検出し，１光バンドに対して一連の検出
素子を割り当てる構造のマルチカラーセンサであって，
必要な地上分解能を得るフットプリント相当の受光面を
ｎ分割して分割面相当の面積を有する受光素子を各光バ
ンド検出部に配置し，センサの移動による入射光の該セ
ンサ上の走査に伴い分割面内に存在する該受光素子より
出力されるｎ個の検出信号を加算して１画素の像を得る
ことを特徴とするマルチカラーセンサ。 - 【請求項２】 衛星位置の緯度情報を取得して緯度によ
る前記フットプリントのずれ量を算出し，前記検出信号
を補正することを特徴とする請求項１記載のマルチカラ
ーセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28540293A JPH07140005A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | マルチカラーセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28540293A JPH07140005A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | マルチカラーセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07140005A true JPH07140005A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=17691066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28540293A Withdrawn JPH07140005A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | マルチカラーセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07140005A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012176616A1 (ja) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | オリンパス株式会社 | 分光画像撮影装置 |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP28540293A patent/JPH07140005A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012176616A1 (ja) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | オリンパス株式会社 | 分光画像撮影装置 |
| JPWO2012176616A1 (ja) * | 2011-06-21 | 2015-02-23 | オリンパス株式会社 | 分光画像撮影装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010130 |