田富湘，何 欣



全色与多光谱并用空间相机的混叠问题

田富湘，何 欣

( 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033 )

目前大多数空间相机不仅具有高分辨力的全色谱段，还包含越来越多的多光谱谱段。对于这种全色与多光谱并用空间相机，为使多光谱谱段具有足够高的信噪比，多光谱谱段像元尺寸普遍较大，/较小，容易出现混叠问题。从采样式光学成像系统的模型出发，对混叠产生的机理进行详细分析，介绍了采用虚假响应来度量混叠程度的方法。以Wordview-2为例，采用虚假响应法对全色与多光谱并用空间相机的混叠问题进行了定量计算分析。结果表明，Wordview-2全色谱段的混叠大小为7.35%，而多光谱谱段的混叠大小为14.76%~18.15%，后者是前者的2~2.5倍。最后，分析了混叠的影响和抑制混叠的措施。

空间相机；多光谱；混叠；虚假响应

0 引 言

目前空间相机普遍采用以光电探测器为感光元件的采样式光学成像系统。采样式光学成像系统包含采样环节，具有采样的移变特性，调制传递函数(MTF)与景物和采样点间相位有关，欠采样会产生混叠[1]。根据采样定理，要不失真地恢复被采样信号，采样频率必须大于2倍的被采样信号最高频率[2]。为保证奈奎斯特频率处具有足够高的MTF，目前空间相机普遍为欠采样光学成像系统。对于欠采样光学成像系统，采样后信号的频谱会产生重叠，高于奈奎斯特频率的频率成分将被重建成低于奈奎斯特频率的信号，即产生混叠。混叠会在最终输出图像中引入伪像和畸变，影响图像判读[3]。……