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航天科普:中科院專家詳解月面圖像成像之謎
中央政府門戶網站 www.gov.cn   2007年12月13日   來源:光明日報

    電“月面圖像是怎麼形成的?”“月球照片為什麼這樣清晰?”伴隨著月面圖像的發佈,公眾對於月面圖像的成像之謎越來越感興趣。12月11日,來自中國科學院的專家們在國家天文臺向記者詳細解釋了月圖的成像過程。

    月面圖像如何形成?

    地面應用系統副總設計師劉建忠介紹説:“月球的‘ 全身像’不是一次形成的。”他介紹説,當“嫦娥一號”衛星飛臨的星下點地區光照情況符合成像條件時,CCD立體相機在地面遙控下開始工作,對所經過的區域進行三線陣推掃拍攝,並把圖像轉換為數據傳回地面。地面站接收到數據後,再發到國家天文臺總部進行處理、編制。

    專家介紹説,把數據變為圖像還需要三個步驟。第一步,利用原始數據,進行信道處理、提取CCD立體相機源包數據;然後通過排序、去重復、拼接,形成該有效載荷某次過境的最優源包數據,對優化後的源包數據進行解包。第二步,對已解包的數據進行物理量轉換和格式重整處理,形成前視、中視和後視三條線陣的數據圖像。第三步,利用正樣相機定標數據,消除相機光、機、電等系統誤差的影響,進行輻射定標處理後,得到二維圖像。在此基礎上,根據圖像質量分析、進一步進行包括去除噪聲、濾波、對比度拉伸、亮度調整等圖像增強處理,最終形成二維平面圖像。

    月面三維立體圖像的産生就更加複雜了。據介紹,科學家們將採用前視、中視和後視三個不同視角的二維平面圖像,結合相機成像的幾何、衛星軌道及姿態參數等輔助數據,經過攝影測量數據處理、三維建模、渲染等製作方法,才能得到月面三維立體圖像。

    劉建忠介紹,理論上説,“嫦娥一號”衛星CCD立體相機可在一個月內覆蓋一次月球,也就是得到月球表面除兩極地區外的圖像數據。“但實際上因為有時需要進行軌道調整等工作,因此相機覆蓋月球一次一定要超過一個月以上的時間。而後需要進行數據的後續處理,依據地球攝影測量的經驗,要得到月球的二維‘全身像’至少需要半年以上的數據處理時間!”

    月面圖像因何清晰?

    來自中科院西安光學精密機械研究所的趙葆常研究員是“嫦娥一號”衛星光學探測系統主任設計師,他認為清晰的圖像源於高標準的光電系統設計,和衛星穩定的姿態。

    趙葆常介紹説,“嫦娥一號”的光電系統一是要能“經得起長途旅行”,適應月球探測獨特的力學和空間環境。二是要求MTF值高,適應月球光度低的特性。

    趙葆常解釋到,MTF是成像質量的主要指標,圖像的MTF值越大,説明成像質量越好,。趙葆常説:“經過實際檢測,‘嫦娥一號’光電系統的MTF值達到0.48。在國際上已公佈的數據中,這是最高的!”

    我國科研人員為“嫦娥一號”衛星的CCD相機設計了四檔曝光時間,目前只啟用了兩檔,已獲得了月球南北緯75度之間的數據。趙葆常説:“隨著兩外兩檔曝光時間的啟用,理論上説只要月球上有光亮的地方,我們都能得到照片。”(記者 齊芳)

 
 
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