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解析嫦娥一号第一张图片

解析嫦娥一号第一张图片

纯粹技术上的讨论, 分析。
比如:解析度评价、技术含量、图片所拍的月面位置、与其他国家图片比较等。

请各位发表你的见解。

[ 本帖最后由 taiyanghua 于 2007-11-26 16:42 编辑 ]

附件

pics_bhg1983_1196043555.jpg (121.73 KB)

2007-11-26 16:36

pics_bhg1983_1196043555.jpg

!
90岁的我很无奈

回复 #1 taiyanghua 的帖子

发张
嫦娥一号超清晰的月球图片
便于分析和讨论

超级快速的连接
http://sowell.go2.icpcn.com/moon.html
新华社单张图片尺寸 2243*3735   

相当与8百万像素。
娥一号卫星搭载的CCD立体相机采用线阵推扫的方式获取,轨道高度约200公里,每一轨的月面幅宽60公里,像元分辨率120米。
地面应用系统获得第一批原始图像数据,经过对接收的图像数据进行技术处理,并对19轨图像进行拼接,完成了“第一幅月面图像”制作。
相关网站

http://www.jaxa.jp/press/2007/11/20071113_kaguya_e.html


http://zebu.uoregon.edu/~soper/Moon/surface.html


http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Moon&Display=Gallery


www.boulder.swri.edu/lamp/LampFieldOfView.jpg

[ 本帖最后由 taiyanghua 于 2007-11-26 17:29 编辑 ]

回复 #7 taiyanghua 的帖子

嫦娥一号超清晰的月球图片

超级快速的连接
http://sowell.go2.icpcn.com/moon.html
[fly][/fly]
给个位置(黑框)
大家自己去这个网址找找看就知道有多强了

太多的话我还没有说
经敝人昨晚大致推算,所用3线阵ccd立体相机,距离200公里,拍摄的照片宽度范围280公里由19轨拼合,每轨宽度约16公里,这可能是相机正方形视场的一条边长,那末,对角线视场应为16*1.4142=22.6公里,则像场角约为6.5度,相当于135相机的300毫米镜头视角。
为保证像质,假设相机镜头焦比为F4.0,从镜头影视大致判断,镜头口径约在100毫米上下,按F4.0推算,其焦距约400毫米。其衍射分辨力最高为1.26”。相当于200公里处1.25米大小。
再来推算相机的象素,16公里宽度是分辨力1.25米的12800倍,而所需像素单元应为此数的2倍,也即每一条线阵ccd上应有25600个象素。
这张420*280平方公里上的合成原始照片共有64万*43万=2752亿象素。但可能发表的照片还是做了大幅度压缩的。
再来推算相机成像面大小和线阵长度,焦距400毫米是135的300毫米的1.33倍,故像场对角线长为1.33*43.3=57.7毫米,我们已经假定像场为正方形,则作为一条边的线阵CCD长度为57.7/1.4142=40.8毫米。也即像场大小约为40*40毫米。
40毫米上安排25600个象素,则每个象素只占1.56微米。

以上推演建立在许多假定和臆想之上,可能谬误不浅,欢迎批评指正!

[ 本帖最后由 九大行星 于 2007-11-27 09:21 编辑 ]
自己动手,丰衣足食;

继续分析。

再来作进一步推算:
1.嫦娥卫卫星(卫星的卫星)每2小时绕月1周,其速度约1.8公里/秒。这就是其推扫速度,从前帖知,相当于每秒推扫2*1800/1.25=2880行。处理器每秒要处理2880*25600=7373万象素的数据!
2.卫卫星每天绕月12周,一年为4380周,月球赤道周长约10800公里,相机每轨16公里宽,约需675周方能扫完整个月面,这不包括由于背阴面无阳光,和必需的图像边界重合及月食和太阳风影响等因素。但是在一年绕月的四千多圈中已经可以使每个局部曝露在相机视场6次,所以,用一年时间来拍月面全图应当是充分而且必要的。
自己动手,丰衣足食;
網上公布的資料, 嫦娥的解析度是120米左右, 不是 1.25米. 所以 11樓的計算有誤了.
Wah!
http://wahwah.dyndns.org:8080
相机的镜头焦距是23.3毫米。

网上可以找的到西安人些的关于光学系统的论文的。

镜头的口径最大的部分(外壳)凭借目测大概是80-90毫米直径的样子。

在月面上的视野是60KmX120Km

嫦娥每环行一周是127分钟,在这段时间内月球赤道转过35.3公里。嫦娥相机扫描幅宽是60公里,所以两侧大概12公里多是重叠。

公布的照片是较高纬度地区的,在该地区嫦娥每环行一周,月球仅仅转过280/19=14.73公里,而不是赤道地区的35.3公里

从公布的照片看,镜头的成像素质还算可以,毕竟在镜头的边缘部分36LP/mm的分辨率下MTF仍达到了0.8的水平。
总得来说这个指标有些莫名其妙,如果把镜头焦距改为50毫米,所有硬件设备都不便的情况下,分辨率可以很容易的提升到50-60米的精度,而不是目前的120米。不过专家说来,传输带宽有限,没有办法。

当然最主要的问题还是在于光学系统的选型上。

利用一个镜头实现立体成像就对成像提出了非常矛盾的要求:为了达到较高的Z方向的检测精度,那么前后的视角必须要大,为了获得较高的XY方向的分辨率,左右的视角又必须小。

权衡的结果大概就选择了23.3毫米这个焦距。
九大行星的推论论据和过程都是不对的。

嫦娥相机采用的是面阵列CCD相机,相机的分辨率是1024×1024, 像素的大小是14um,相当于是一个5/4存的CCD的面积。

在这个CCD上嫦娥仅仅采用极少部分的数据分别是:
第1行第263个像素到763个像素
第512行的第263个像素到第763个像素
第1024行的第263到第763个像素。

总共是1500个像素,按照飞行速度推算,每秒中应该扫描13-14次,每秒钟输出像素20K左右。
引用:
原帖由 Wah! 于 2007-11-27 10:19 发表
網上公布的資料, 嫦娥的解析度是120米左右, 不是 1.25米. 所以 11樓的計算有誤了.
如果解析度仅仅是120米左右,那末就大可不必跑到月面附近去拍照,用地球上口径2米的天文望远镜就完全可以达到,再不哈勃拍的分辨率比这还要好!
如果是这样,的确令人大失所望!
自己动手,丰衣足食;
http://big5.chinanews.com.cn:89/sh/news/2007/10-30/1063225.shtml

照片的精度跟空間解析度有關。李春來透露,受傳輸帶寬限制,“嫦娥一號”的空間解析度選定為120米,這決定了相片的精度。目前,我國衛星的空間解析度(指地面上多大的地物在圖像上反映為一個象元點,空間解析度意味著長120米的物體在圖像上只是一個象元點)可做到1米、10米的精度,但在傳輸上會碰到比較大的問題。考慮到首次探月應進行全月球的普查,不是局限于某個地方作精度高的普查,綜合考慮後,最終選定精度為120米。
Wah!
http://wahwah.dyndns.org:8080
引用:
原帖由 九大行星 于 2007-11-27 12:20 发表

如果解析度仅仅是120米左右,那末就大可不必跑到月面附近去拍照,用地球上口径2米的天文望远镜就完全可以达到,再不哈勃拍的分辨率比这还要好!
如果是这样,的确令人大失所望! ...
这张照片的公布是为了满足大众而已,科学上用不到,咱们的目的是获取3D图,不要求有多高的精度!
天趣网:Http://tqw.lamost.org
工作博客http://blog.qingdaonews.com/u/8271/
QQ:405287821
楊利偉圍著地球轉了幾個圈下來了, 人人都拍手稱好.
把嫦娥送到月球轉圈, 拍了照片回來, 反而人人大叫失望...

現在中國人對於"第一次"的要求可越來越高了.
Wah!
http://wahwah.dyndns.org:8080
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感谢国家天文台崔辰州博士

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