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高光譜相機(jī)的兩種調(diào)焦方法

2023-09-08

高光譜成像技術(shù)在顏色檢測、生物醫(yī)藥、遙感成像、對(duì)地觀測等領(lǐng)域中具有越來越重要的地位，高光譜技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)相機(jī)成像質(zhì)量提出了越來越高的要求，其中調(diào)焦技術(shù)對(duì)于獲取高質(zhì)量高普影像非常的關(guān)鍵。本文簡單介紹了高光譜相機(jī)的兩種調(diào)焦方法。

1. 光電自準(zhǔn)直法調(diào)焦

光電自準(zhǔn)直法依據(jù)光學(xué)自準(zhǔn)直成像原理，通過測量比較焦面附近不同位置上的光強(qiáng)度精確調(diào)焦。光電自準(zhǔn)直法主要應(yīng)用于擺掃式遙感相機(jī)，如美國的 KS-112A和KS-146遙感相機(jī)。由于光電自準(zhǔn)直法的精確度受光源強(qiáng)度、氣壓、溫度等因素影響，所以該方法調(diào)焦穩(wěn)定性差。

2. 光電自準(zhǔn)直法調(diào)焦

基于圖像處理方法主要通過建立圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)函數(shù)，對(duì)不同對(duì)焦位置上所成的像進(jìn)行圖像質(zhì)量評(píng)估來搜索最佳對(duì)焦位置。目前方法主要包括以點(diǎn)銳度算法、方差函數(shù)、拉普拉斯算子等為主的空域評(píng)價(jià)方法和以傅里葉變換、小波變換為主的頻域評(píng)價(jià)方法。空域中主要通過點(diǎn)銳度算法來實(shí)現(xiàn)，成像系統(tǒng)越接近于最佳調(diào)焦位置，圖像細(xì)節(jié)更豐富，圖像點(diǎn)銳度越大。而頻域中，圖像細(xì)節(jié)對(duì)應(yīng)高頻分量，高頻分量越多，調(diào)焦位置越好。以上基于圖像處理的方法準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)。法國SPOT衛(wèi)星上搭載的HRV傳輸相機(jī)就采用基于圖像處理的調(diào)焦方法。

推掃式高光譜相機(jī)因?yàn)槊看沃慌臄z單行光譜數(shù)據(jù)，所以只有先通過掃描一段景物后才可以使用普通的調(diào)焦算法對(duì)該段圖像進(jìn)行調(diào)焦。