JPS596679A - 撮像装置 - Google Patents

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】 この発明は、中高度衛星から地球上の可視〜赤外像を撮
像する撮像装置に関する。

第１図は従来のこの種装置における撮像な示す図で２図
において（１）は衛星、（２）はりニアアレイ検出器を
用いたセンサ、（３）は地上における検出器視野、（４
）は両車飛行により検出器視野が走査される走査領域、
（５）は衛星軌道である。

衛星（１）は、高度６００〜９００　ｋｍの軌道（５）
に沿って飛行する。センサ（２）のりニアアレイは。

軌道に直交する方向に配置されており、かつセンサ（２
）の光軸は衛星（１）に対し固定されているので。

衛′星飛行運動により、検出器視野（３）は、軌道方向
に走査されろ。明らかなように、走査幅はりニアアレイ
の配列の長さに比例し、また、走査距離は。

衛星（１）の飛行距離に等しい。

しかるに、一般に、リニアアレイ検出器の各要素検出器
間には感度２等の特性のバラツキがあり。

このため均質な画が得られにくい欠点があり、特にリニ
アアレイ検出器のアレイ要素の数が増大すると、均質な
検出器を製作することが著しく困難となる欠点があった
。さらに、検出器かりニアアレイであるため、光学系を
通ってアレイの両側に到達する光エネルギは利用されな
いので、センサとしての効率が悪い欠点があった。

この発明は、これら欠点、を除去する撮像装置を提供す
るものであって、以下２図を用いてこの発明の詳細な説
明する。

第２図はこの発明におけろ撮像な示す図で、（６）はエ
リアアレイ検出器を用いたセンサ、（７）は検出器視野
、（８）は衛星飛行により検出器視野が走査されろ走査
領域である。

センサ（６）には、従来と異なりエリアアレイ検出器が
使用され、検出器視野（７）は、従来と同様、衛星飛行
運動により、飛行速度で軌道方向に走査されろ。

エリアアレイは１例えば、走査幅方向に１０００画素、
これに直交する軌道方向に１００画素程度の大きさをも
ち、検出器読みだしに要するフレーム時間ＹＴとして２
時間々隔Ｔごとの２次元画が衛星から地上受信局に送信
されろ。

第３図は地上受信局における信号処理を説明する図で、
（９）は各フレームごとのフレーム画、α０）は出力画
メモリである。時間とともに送信されてくる各々のフレ
ーム画（９）は走査幅方向にＫ　（二１０００　）画素
、軌道方向にＬ　（＝１ｏｏ　）画素の大きさをもって
おり９図では撮像されろフレーム順に番号１゜２、・・
・・・・・・・Ｍ（Ｍは自然数）が付されている。初期
状態においては出力画メモリαＯ）の内容は０にリセッ
トされている。

番号１のフレーム画（９）が受信されろと、この画は図
に示すように、出力面メモリの第１列から第り列に書込
まれろ。

次に番号２のフレーム画（９）が受信されろと、この画
は、１フレ一ム時間間隔Ｔにおけろ衛星（１１の走査距
離を１画素単位で表わして、Ｓ画素とすると、出力面メ
モリ００）の第（Ｓ＋１）列から第（Ｓ＋Ｌ　）列に、
すでに書かれている番号１９フレ一ム画（９）に加算し
て書込まれろ。

同様に一般に２番号にのフレーム画（９）は、出力画メ
モリ００）の第（ｋｓ＋１）列から第（ｋＳ＋Ｌ）列に
。

すでに書込まれている画に加算して書き込まれろ。

このようにして各々のフレーム画（９）が加算されて書
き込まれろ結果、出力画メモリの周辺の列を除く画素は
すべて、［Ｌ／Ｓ］枚（「」　はガウスの記号）のフレ
ーム画を２画素が一致するように重ね合わせて加算した
結果となる。従って、加算結果を、加算回数［Ｌ／Ｓ　
］で除すると、各フレーム画が［Ｌ／Ｓ　］回の平均操
作ｆｘつけたのと同様の効果を得、一般に、信号対雑音
比をＶ［Ｌ／Ｓ］倍に上昇させることができろ。

なお、上述の画素のたし合わせを実行するために必要な
出力面メモリの容置は、走査幅方向にに画素、また軌道
方向には、　（ＭＳ＋Ｌ）画素あればよ（１゜ 例えば、　Ｋ＝　１０００　、　Ｌ＝　１００　、地上
向に投影した衛星の飛行速度υ−５ｋｍ／８．フレーム
時間々隔Ｔ　＝　１００　ｍ５ｅＱとすれば１時間Ｔに
おけろ衛星の飛行距離は５００ｍであり、１画素幅を１
００ｍとすれば、Ｓ＝５画素となる。従って、各フレー
ム画は、出力面メモリ上９列方向５画素づつずらせなが
ら、前述のように加算、記録されろことになる。

このとき、加算回数は［Ｌ／Ｓ］　＝　２０回であり、
信号対雑音比はＶ釦−４５倍上昇することになる。また
、処理の対象とするフレーム画数なＭ−４０とすると、
出力画メモリ＋１０）に必要とされる容量は。

Ｋ　Ｘ　（ＭＳ＋Ｌ）　＝　１０００画素Ｘ画素１００
画素となる。なお加算、平均された画素のうち２列方向
両端２ｏ画素列は、高々４回のフレーム画加算しかうけ
ていない、不完全な画であるので、完全な画素しま。

１０００画素Ｘ画素０２０画素であり、地上視野に換算
すると、　１００　ｋｍ　Ｘ　２０２　ｋｍとなる。

このように、この発明によれば、エリアセンサを用いろ
ことにより、光学系で捕捉された光エネルギを面で有効
に受光し、衛星飛行とともに得られろ毎フレームごとの
フレーム画を１画素が一致するように加算、平均するの
で、信号対雑音比を上昇させることができるだけでなく
、センサの感度１等の特性のバラツキをも平均化により
抑圧することかできるので、得られる画の質を著しく同
第１図は従来の撮像な示す図、第２図はこの発明による
撮像な示す図、第３図は地上受信局における信号処理を
示す図であって、（１）は衛星、（６）はセンサ、（７
）は検出器視野、【８）は走査領域、（９）はフレーム
画、００）は出力面メモリである。

なお１図中、同一あるいは相当部分には同−符号が付し
である。

第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 衛星に搭載されて地球像を撮像する撮像装置において、
   光電変換素子としての、２次元配列を有するエリアセン
   サと、前記エリアセンサが出力する複数のフレーム画そ
   れぞれを、隣接するフレーム時間に衛星が飛行する飛行
   距離に相当する画素だけ互いにずらせて加算する手段と
   、この加算結果を加算フレーム画数で除する手段とを備
   えたことを特徴とする撮像装置。