遥感卫星传感器及其成像方式课件
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HDDT (High Density Digital Tape)
CCT (Computer Compatible Tape)
第三节 传感器的性能
• 空间分辨率 ( Spatial Resolution) • 光谱分辨率 (Spectral Resolution) • 辐射分辨率 (Radiometric Resolution) • 时间分辨率 (Temporal Resolution)
第二节 传感器的组成
• 输出器 • 功能：用适当的方式输出所接收到的各种
电磁波信息。
– 遥感信息载体：指记录、存储成像遥感器输出 信号的介质。
• 模拟形式--感光胶片、模拟磁带
• 数字形式—数字磁带、磁盘、光盘……
输出器（扩展1）
摄影方式--感光胶片被景物电磁能激活而产生景物的潜影 (指肉眼看不到但客观又存在的潜伏影像)
体感光片—胶片、胶卷 (透明)、像纸 (不透明)
输出器（扩展3） 基本结构 乳剂层 感光剂 粘和剂
增感剂 补加剂 支持体 片基 纸基 辅助层 结合层 保护层
背面层
输出器（扩展4）
感光乳剂:卤化银微晶体(及加入的光谱增感剂、成色剂) 和明胶溶液的悬浊液
感光剂--卤化银AgX: AgBr AgCl AgI 遇光后发生化学变化形成潜影,经显影处理后,已感光的 银盐粒子还原成黑色银粒。 注:本身只感波长小于0.5μm 的蓝、紫、紫外光
扫描方式--探测器对场景进行扫描，逐点（行、面）以数 字形式在磁带上记录景物模拟信号，这种记录是一种经 电光转换而能形成直观影像的潜影。
输出器（扩展2）
⑴.感光材料: 凡经曝光后发生光化学作用,经过一定的化学或物
理方法处理后,能够形成固定影像的 各种材料的总称。 摄影过程中记录光学影像的媒介和摄影影像的载
• 遥感器测量的是地物的波谱辐射度。 • 辐射分辨率指遥感器探测元件在接收波谱辐射信
光谱分辨率高--意味着？
• 区分具有微小波谱特征差异地物的能力强； • 数据量大，传输、处理难度大； • 各波段间数据的相关性大； • 应服从应用目的--结合地物特征波谱，选择能提供最大
信息量的最佳波段和多波段组合
三、辐射分辨率
• 辐射分辨率 ( radiometric resolution) 是指传感器区分地物辐射能量细微变化的 能力, 即传感器的灵敏度。 传感器的辐射 分辨率越高, 其对地物反射或发射辐射能 量的微小变化的探测能力越强, 所获取图 像的层次就越丰富。
第三章 传感器及其成像方式
聊城大学 环境与规划学院
第一节 传感器的分类
• 传感器 ( sensor) , 也称敏感器或探测器, 是收集、 探测并记录地物电磁波辐射信息 的仪器。
– 传感器探测电磁波波段的响应能力 – 传感器的空间分辨率和图像的几何特性 – 传感器获取地物电磁波信息量的大小和可靠程
度等。
输出器（扩展5）
感色性---感光片对光谱中不同波长光线敏 感的程度和 范围 由乳剂中加入的光谱增感剂的性质决定 ①.盲片色 只含AgBr和少量AgI 未加光谱增感剂
0.34~0.5μm ②.正色片 在色盲乳剂中加入正（绿）色增感剂
0.34~0.58μm(在0.5~0.52μm处略有下降) ③.全色片 在色盲乳剂中加入多种光谱增感剂
• ⑴. 遥感器的技术鉴别能力即能把两相邻目标作为两个 清晰实体记录下来的两目标间的最小距离
• ⑵. 遥感器观察地面特征所需要的有效探测和分析的分 辨率
低分辨率
中分辨率 高分辨率
二、光谱分辨率
• 光谱分辨率 ( spectral resolution) , 指传感器所使用的波段数、 波长及波段宽 度, 也就是选择的通道数、 每个通道的波 长和带宽, 这三个要素共同决定了光谱分 辨率。 传感器的波段数量越多、 带宽越 窄, 其光谱分辨率就越高。
0.34~0.72μm(对0.5~0.52μm的绿光感光度稍低)
输出器（扩展6） ④.黑白红外片 乳剂中加入红外增感剂,感光范围扩大到0.9~1.3μm
盲色片(未增感) 正色片
全色片
红外片
输出器（扩展7）
黑白全色 片
黑白红外 片
输出器（扩展8）
⑤.彩色片 乳剂由卤化银、光谱增感剂和成色剂组 成
第一节 传感器概述
• 一、传感器的分类
• 二、传感器的组成
• 三、传感器的性能
分类
组成
性能
第一节 传感器的分类
第二节 传感器的组成
第二节 传感器的组成
• 收集器 • 功能：接收目标物发射或反射的电磁辐射
能, 并将其聚焦至探测系统。
– 透镜 – 反射镜 – 棱镜 – 分光镜 – ……
第二节 传感器的组成
天然彩色片 红外彩色片
输出器（扩展9）
⑵.磁带--遥感信息的暂时性记录介质是具有 磁表面的柔软带状记录介质
①.模拟磁带
光电转换
电光转换
输出器（扩展10）
②.数字磁带 探测系统输出的电压信号，经过模/数（A/D） 转换，对电压曲线分段读数（取样、量化）并以二 进制数码表示，记录这种 数据的磁带称数字磁带。
息进行加工处理, 即进行信号的放大、 增 强或调制。
除感光胶片直接吸收光能，发生光化学作用形成潜影， 经显影、定影等化学处理获得影像外，其它探测元件输出 的都是电信号。
转换装置:氖灯管或显像管--它们的亮度随电信号的强 弱而变化，产生变化的光点通过光机扫描仪成像在胶片上， 或经电子扫描在显示器上输出（显示）光学影像。
• 探测器
• 功能：实现能量转换, 测量和记录接收到 的电磁辐射能。
• 特点：每种器件具有确定的波谱响应范围；响应 速度快；灵敏度高。
– 感光胶片 0.3~1.3μm
– CCD
0.4~1.1μm
– 碲镉汞(Hg0.8Cd0.2Te) – 锗掺汞(Ge:Hg)
｝8~14μm
第二节 传感器的组成
• 处理器 • 功能：对探测器探测到的化学能或电能信
10 m 10 m
B G R NIR
Baidu Nhomakorabea
Jan Feb
15
15
一、空间分辨率
• 传感器的空间分辨率 ( spatial resolution) , 是指传 感器所能识别的最小地面目标的大小,是反映遥感图像分 辨地面目标细节能力的重要指标。表示按地物几何特征 (尺寸和形状)和空间分布,即在形态学基础上识别目标的 能力。两种含义：
CCT (Computer Compatible Tape)
第三节 传感器的性能
• 空间分辨率 ( Spatial Resolution) • 光谱分辨率 (Spectral Resolution) • 辐射分辨率 (Radiometric Resolution) • 时间分辨率 (Temporal Resolution)
第二节 传感器的组成
• 输出器 • 功能：用适当的方式输出所接收到的各种
电磁波信息。
– 遥感信息载体：指记录、存储成像遥感器输出 信号的介质。
• 模拟形式--感光胶片、模拟磁带
• 数字形式—数字磁带、磁盘、光盘……
输出器（扩展1）
摄影方式--感光胶片被景物电磁能激活而产生景物的潜影 (指肉眼看不到但客观又存在的潜伏影像)
体感光片—胶片、胶卷 (透明)、像纸 (不透明)
输出器（扩展3） 基本结构 乳剂层 感光剂 粘和剂
增感剂 补加剂 支持体 片基 纸基 辅助层 结合层 保护层
背面层
输出器（扩展4）
感光乳剂:卤化银微晶体(及加入的光谱增感剂、成色剂) 和明胶溶液的悬浊液
感光剂--卤化银AgX: AgBr AgCl AgI 遇光后发生化学变化形成潜影,经显影处理后,已感光的 银盐粒子还原成黑色银粒。 注:本身只感波长小于0.5μm 的蓝、紫、紫外光
扫描方式--探测器对场景进行扫描，逐点（行、面）以数 字形式在磁带上记录景物模拟信号，这种记录是一种经 电光转换而能形成直观影像的潜影。
输出器（扩展2）
⑴.感光材料: 凡经曝光后发生光化学作用,经过一定的化学或物
理方法处理后,能够形成固定影像的 各种材料的总称。 摄影过程中记录光学影像的媒介和摄影影像的载
• 遥感器测量的是地物的波谱辐射度。 • 辐射分辨率指遥感器探测元件在接收波谱辐射信
光谱分辨率高--意味着？
• 区分具有微小波谱特征差异地物的能力强； • 数据量大，传输、处理难度大； • 各波段间数据的相关性大； • 应服从应用目的--结合地物特征波谱，选择能提供最大
信息量的最佳波段和多波段组合
三、辐射分辨率
• 辐射分辨率 ( radiometric resolution) 是指传感器区分地物辐射能量细微变化的 能力, 即传感器的灵敏度。 传感器的辐射 分辨率越高, 其对地物反射或发射辐射能 量的微小变化的探测能力越强, 所获取图 像的层次就越丰富。
第三章 传感器及其成像方式
聊城大学 环境与规划学院
第一节 传感器的分类
• 传感器 ( sensor) , 也称敏感器或探测器, 是收集、 探测并记录地物电磁波辐射信息 的仪器。
– 传感器探测电磁波波段的响应能力 – 传感器的空间分辨率和图像的几何特性 – 传感器获取地物电磁波信息量的大小和可靠程
度等。
输出器（扩展5）
感色性---感光片对光谱中不同波长光线敏 感的程度和 范围 由乳剂中加入的光谱增感剂的性质决定 ①.盲片色 只含AgBr和少量AgI 未加光谱增感剂
0.34~0.5μm ②.正色片 在色盲乳剂中加入正（绿）色增感剂
0.34~0.58μm(在0.5~0.52μm处略有下降) ③.全色片 在色盲乳剂中加入多种光谱增感剂
• ⑴. 遥感器的技术鉴别能力即能把两相邻目标作为两个 清晰实体记录下来的两目标间的最小距离
• ⑵. 遥感器观察地面特征所需要的有效探测和分析的分 辨率
低分辨率
中分辨率 高分辨率
二、光谱分辨率
• 光谱分辨率 ( spectral resolution) , 指传感器所使用的波段数、 波长及波段宽 度, 也就是选择的通道数、 每个通道的波 长和带宽, 这三个要素共同决定了光谱分 辨率。 传感器的波段数量越多、 带宽越 窄, 其光谱分辨率就越高。
0.34~0.72μm(对0.5~0.52μm的绿光感光度稍低)
输出器（扩展6） ④.黑白红外片 乳剂中加入红外增感剂,感光范围扩大到0.9~1.3μm
盲色片(未增感) 正色片
全色片
红外片
输出器（扩展7）
黑白全色 片
黑白红外 片
输出器（扩展8）
⑤.彩色片 乳剂由卤化银、光谱增感剂和成色剂组 成
第一节 传感器概述
• 一、传感器的分类
• 二、传感器的组成
• 三、传感器的性能
分类
组成
性能
第一节 传感器的分类
第二节 传感器的组成
第二节 传感器的组成
• 收集器 • 功能：接收目标物发射或反射的电磁辐射
能, 并将其聚焦至探测系统。
– 透镜 – 反射镜 – 棱镜 – 分光镜 – ……
第二节 传感器的组成
天然彩色片 红外彩色片
输出器（扩展9）
⑵.磁带--遥感信息的暂时性记录介质是具有 磁表面的柔软带状记录介质
①.模拟磁带
光电转换
电光转换
输出器（扩展10）
②.数字磁带 探测系统输出的电压信号，经过模/数（A/D） 转换，对电压曲线分段读数（取样、量化）并以二 进制数码表示，记录这种 数据的磁带称数字磁带。
息进行加工处理, 即进行信号的放大、 增 强或调制。
除感光胶片直接吸收光能，发生光化学作用形成潜影， 经显影、定影等化学处理获得影像外，其它探测元件输出 的都是电信号。
转换装置:氖灯管或显像管--它们的亮度随电信号的强 弱而变化，产生变化的光点通过光机扫描仪成像在胶片上， 或经电子扫描在显示器上输出（显示）光学影像。
• 探测器
• 功能：实现能量转换, 测量和记录接收到 的电磁辐射能。
• 特点：每种器件具有确定的波谱响应范围；响应 速度快；灵敏度高。
– 感光胶片 0.3~1.3μm
– CCD
0.4~1.1μm
– 碲镉汞(Hg0.8Cd0.2Te) – 锗掺汞(Ge:Hg)
｝8~14μm
第二节 传感器的组成
• 处理器 • 功能：对探测器探测到的化学能或电能信
10 m 10 m
B G R NIR
Baidu Nhomakorabea
Jan Feb
15
15
一、空间分辨率
• 传感器的空间分辨率 ( spatial resolution) , 是指传 感器所能识别的最小地面目标的大小,是反映遥感图像分 辨地面目标细节能力的重要指标。表示按地物几何特征 (尺寸和形状)和空间分布,即在形态学基础上识别目标的 能力。两种含义：