方法而言被减少，在该方法中，来自光电探测器10的积累信号I 一对一地被分配给图像帧中的像素点。图像的虚假的光谱分量因此具有减小的对比值，结果是根据强度值L 12，13…构造的图像由于减少的频谱混叠显示出伪影。
[0073]对于L = 3个光电探测器和M = 2个光电探测器的示例，由于图像传感器1而对调制传递函数产生的作用方面，在采样频率fE的一半处，等于辛克函数sine (31.3/4) ^ 0.30。
[0074]实际上，其空间频率在截止频率fe的一半和该截止频率fe自身之间的图像的光谱分量具有减小的对比值。的确，调制传递函数的值对于这些空间频率来说偏低。由于来自空间频率的间隔的频谱混叠产生的伪影因此较小，这样采样频率fE可以小于截止频率fc，另外小于的两倍，同时得到了一个没有任何重大伪影的采集图像。即:fE〈fc，SM>l/(fc.P)。光电探测器10的两个连续段的重叠因此能够在应用本发明的时候被减小。
[0075]例如，能够选择偏移长度Μ等于8/ (fc.p)。在这种情况下，采样频率&仅等于截止频率&的1/8。
[0076]另一个优点是源于有效辐射采集表面的增加，与图像的每个强度值相关。该有效采集表面乘以通过段，即通过段长L，而被聚集到一起的光电探测器10的数量。结果，与每个段Sl，S2，S3，S4…相关的总积累信号，平均乘以L，而光电噪音水平同时仅乘以L的平方根。与所采集图像的每个强度值相关的信噪比从而自身按照等于L的平方根的一个倍增系数而增加，该倍增系数大于单位。这导致所采集图像的信噪比的增加。
[0077]作为比较，图3显示了图像传感器1的一种读取模式，涉及在不同连续段中相邻光电探测器的分箱，例如在不同对的连续光电探测器中。也就是说，段长与两个连续段之间的偏移长度相等= L，例如都等于两个光电探测器10。这种读取模式因此不适用本发明。Sl，，S2，，S3，，S4，…表示在传感器1的该排光电探测器10中界定的新段，而非段Sl，S2，S3，S4...。图3中读取模式的采样频率低达图2中读取模式的二分之一，而且传感器1在一半采样频率时对于调制传递函数的作用方面在图3的情况下再次约等于?0.64，而非在图2情况下的?0.3。由于这些原因，与本发明相一致的图2的读取模式在最终采集的图像中产生更少的伪影。
[0078]此外，相比于图3的读取模式，信噪比的值对于图2的读取模式也更低一个因数，该因数等于(3/2)1/2?1.22。
[0079]然而，图2和3的两种读取模式与大量相同的图像数据相对应。
[0080]在本发明的多用途实施例中，分别根据图2和图3的图像传感器的这两种读取模式能够随意交替选择，这取决于相关的成像任务。这种选择能够通过例如一条被发送到控制器2的命令而执行。
[0081]当然，正如刚才所述，本发明可以在其实施细节中被调试或修改，同时保留至少上述一些优势。尤其是，对于本发明的应用来说，段长L和两个连续段之间的偏移Μ长度能够增加，但是段长L仍然严格在偏移长度和后者的二倍之间。
【主权项】
1.图像采集仪器，包括: -成像光学器件(100)，其适于通过源于场景的辐射在焦平面(103)上构成所述场景的图像，所述成像光学器件具有直径D和焦距f的光瞳(P)，根据公式确定对所述图像中的图形有效的数值孔径N和空间截止频率fe，公式为:N = f/D 以及 fc= 1/ (N.λ )， 其中λ为所述福射的波长； -位于所述焦平面(103)上的一排(1)光电探测器(10)，光电探测器的间距ρ沿所述排恒定；以及 -控制器(2)，其适于控制由所述光电探测器(10)分别产生的积累信号⑴的读数，仪器中的所述控制器(2)也适于在所述排(1)内界定一连串段(S1，S2，S3…)，每段都包括相同数量(L)的相邻光电探测器(10)，称为段长，并且适于通过将属于相同段的光电探测器的积累信号累加到一起而用于控制所述积累信号(I)的读数， 而且所述控制器(2)也适于界定段(S1，S2，S3…)，这样所述排(1)中两个连续段之间的偏移长度M，以若干光电探测器(10)表示，沿所述排恒定而且大于1/(2.&.ρ)， 该仪器的特点在于所述段长(L)严格大于所述偏移长度Μ，而且严格小于所述偏移长度Μ的两倍。2.根据权利要求1所述的仪器，其特征在于，所述段长(L)等于三个相邻光电探测器(10)，而且所述排(1)中的两个连续段(Sl，S2，S3…)之间的偏移长度Μ等于两个相邻光电探测器。3.根据权利要求1或2所述的仪器，其特征在于，所述排(1)中两个连续段(Sl，S2，S3…)之间的偏移长度Μ大于1/ (fc.ρ)。4.根据权利要求3所述的仪器，其特征在于，所述排(1)中两个连续段(S1，S2，S3...)之间的偏移长度Μ在2/(fc.ρ)和10/(fc.ρ)之间。5.根据前述权利要求中任一项所述的仪器，其特征在于，所述控制器(2)适于根据多个备选读取模式控制积累信号(I)的读数， 当所述段长(L)严格大于所述偏移长度Μ并且严格小于所述偏移长度Μ的两倍时，属于相同段(S1，S2，S3…)的光电探测器(10)的积累信号的累加对应于第一种读取模式，以及 所述控制器(2)还适于用另一种读取模式在所述一排(1)光电探测器(10)内界定另一连串段(Sl’，S2’，S3’…)，两个连续段之间的偏移长度Μ与第一种读取模式中的相同，但是新段长等于所述偏移长度Μ，而且适用于将属于所述另一连串中相同段的光电探测器的积累信号(I)累加到一起。6.图像采集方法，包括以下步骤: -提供成像光学器件(100)，其适于通过源于场景的辐射在焦平面(103)上构成所述场景的图像，所述成像光学器件具有直径D和焦距f的光瞳(P)，根据公式确定对所述图像中的图形有效的数值孔径N和空间截止频率fe，根据公式:N = f/D 以及 fc= 1/ (N.λ ) 其中λ为所述福射的波长； -在所述焦平面(103)上，设置一排(1)光电探测器(10)，光电探测器的间距ρ沿所述排恒定； -在所述排(1)内界定一连串段(S1，S2，S3...)，每段都包括相同数量(L)的相邻光电探测器(10)，称为段长；以及 -通过累加属于相同段的光电探测器的积累信号，控制由光电探测器(10)分别产生的积累信号(I)的读数， 所述排⑴内两个连续段(Sl，S2，S3…)之间的偏移长度M，以若干光电探测器(10)表示，沿排恒定而且大于1/(2..p)， 该方法的特点在于所述段长(L)严格大于所述偏移长度M，而且严格小于所述偏移长度Μ的两倍。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述段长(L)等于三个相邻光电探测器(10)，而且所述排(1)中的两个连续段(Sl，S2，S3…)之间的偏移长度Μ等于两个相邻光电探测器。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述排(1)中两个连续段(Sl，S2，S3…)之间的偏移长度Μ大于1/ (fc.p)。9.根据权利要求6到8中任一项所述的方法，其特征在于，所述排(1)中两个连续段(Sl，S2，S3…)之间的偏移长度Μ在2/(fc.p)和10/(fc.p)之间。10.根据权利要求6到9中任一项所述的方法，其特征在于，当所述段长(L)严格大于所述偏移长度Μ而且严格小于所述偏移长度Μ的两倍时，属于相同段(Sl，S2，S3…)的光电探测器(10)的积累信号(I)的累加对应于多个备选读取模式之中的第一种读取模式，以及 在另一种读取模式之中，另一连串段(Sl’，S2’，S3’…)在所述一排(1)光电探测器(10)内被界定，两个连续段之间的相同偏移长度Μ与第一种读取模式中的相同，但是新段长等于所述偏移长度Μ，而且属于所述另一连串中相同段的光电探测器的积累信号(I)被累加到一起， 所述方法包括选择一种读取模式的初始步骤。11.根据权利要求6到10中任一项所述的方法，其特征在于，所述成像光学器件(100)和所述一排(1)光电探测器(10)是图像采集仪器的部件，所述仪器安装在卫星上，并且所述方法被应用以采集至少一张一部分地球表面的图像。
【专利摘要】图像采集仪器，其为一排(1)光电探测器中相邻的光电探测器(10)累加积累信号。在该排中用一个相同的段长(L)来界定段(S1，S2，S3，...)，同时段(S1，S2，S3，...)逐渐偏移一个偏移长度(M)，偏移长度(M)为常数。相同段的光电探测器的积累信号被累加到一起。偏移长度小于段长，并且大于所述段长的一半。因此由于频谱混叠而导致的采集图像的伪影减少了。图像的信噪比增加了。
【IPC分类】H04N5/369, H04N5/347
【公开号】CN105264881
【申请号】CN201480031794
【发明人】菲利普·柳奎特
【申请人】空客防务与空间有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2014年4月22日
【公告号】CA2909900A1, EP2989787A1, US20160073045, WO2014174195A1