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欧阳自远等解读中国首幅月图拍摄与制作过程(组图)

来源：居家理财网等级：默认等级
发布于2007-12-05 08:57 被读121次【字体：大 document.clear (); 一流信息监控拦截系统(IMB System)

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2007年10月24日成功发射并于2007年11月7日准确进入环月工作轨道后，经过12天卫星的调姿、通信链路测试等工作后，于2004年11月20日，星上CCD立体相机开机并开始了对月面拍摄。

    11月26日上午9时，嫦娥一号卫星正在进行第223圈的绕月飞行之时，党中央、国务院、中央军委在北京航天城隆重举行嫦娥一号卫星第一幅月面图片(以下简称第一幅图)发布仪式，国务院总理温家宝出席了发布仪式。

    第一幅月图的发布，标志着我国首次探月工程取得圆满成功。

    第一幅图公布后，得到全球公众的广泛关注，许多媒体也邀请一些专家对第一幅图进行了部分的解释。与此同时，许多公众来电来函咨询或质疑第一幅图的一些相关问题。

    为了使广大公众更好地了解第一幅图的获取和数据的接收、处理及其所承载的信息，绕月探测工程应用科学首席科学家欧阳自远院士亲自撰写了本文。

    一、第一幅图的拍摄过程

    1、一台三线阵相机实现了三台线阵相机的功能

    常规的航空航天对地摄影只获取正视(星下点)二维图像，而要获得立体图像，通常需要用三台线阵相机。CE-1上的CCD立体相机采用了一个广角物镜和1024?1024面阵CCD的独特设计，实现了上述功能。

    在一定空间分辨率前提下，CCD相机所拍摄图像的清晰度决定于相机全系统的传递函数(简称：MTF)和信噪比。为了提高所拍摄图像清晰度，CE-1上的CCD立体相机全系统MTF从所要求的MTF大于0.2增加到0.48，信噪比从100增加到优于200，这是获得清晰图像的关键因素之一。

    相机在工作期间的暴光时间是图像清晰、层次丰富的另一个关键要素。为了适应不同太阳高度角和月面的地形地貌、不同区域月面反照率的差异，经过详细调研、充分论证、仿真计算，制定了四个暴光时间，特别是制定了每一轨在不同纬度区域的曝光策略，从而使同一轨不同纬度时都有合适的曝光时间。

    2、相机拍摄图像的基本原理

    为了确保相机所拍摄的图像清晰，制定了当太阳与月面夹角大于15度时相机才开始拍摄的工作模式。

    相机工作时，CCD立体相机采用线阵推扫的方式获取月面同一目标的前视、正视和后视三条线阵的影像，即利用1024行中的第1行、第512行和第1023行分别对月面同一目标进行三次扫描拍摄：第1行数据为前视17?获取的图像，第512行数据为正视图像，第1023行为后视17?获取的图像。形象地说就是，当相机与拍摄目标连线与垂直方向成17?时，CCD立体相机探测器的第1行获取目标的前视图像，经过大约42秒(卫星运行了约66km)后，CCD立体相机探测器的第512行获取该目标的正视图像，再经过大约42秒后，探测器的第1023行获取该目标的后视图像。这样，月面同一目标就在84秒的时间内被CCD立体相机拍摄了三幅照片，即地面目标的前视、正视和后视图像(图1)。

图1利用三线阵方式拍摄月面图像的原理示意图

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