JPH01160268A - 広域高分解能撮像方式 - Google Patents
広域高分解能撮像方式Info
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- JPH01160268A JPH01160268A JP62319947A JP31994787A JPH01160268A JP H01160268 A JPH01160268 A JP H01160268A JP 62319947 A JP62319947 A JP 62319947A JP 31994787 A JP31994787 A JP 31994787A JP H01160268 A JPH01160268 A JP H01160268A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/41—Extracting pixel data from a plurality of image sensors simultaneously picking up an image, e.g. for increasing the field of view by combining the outputs of a plurality of sensors
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は人工衛星等から広範囲の地域の高分解能画像観
測を行う際の撮像及び撮像信号の処理方式に関するもの
である。
測を行う際の撮像及び撮像信号の処理方式に関するもの
である。
人工衛星等から地表面の諸現象を高分解能にて撮像し、
地上へ伝送する高分解能観測システムはその重要性が認
識されると共に、益々、高分解能化への要求が増大して
いる。また高分解能観測システムに於ける受光素子とし
て、最近では多素子のＣＯＤ （電荷結合デバイス）が
使用されることが多くなってきている。
地上へ伝送する高分解能観測システムはその重要性が認
識されると共に、益々、高分解能化への要求が増大して
いる。また高分解能観測システムに於ける受光素子とし
て、最近では多素子のＣＯＤ （電荷結合デバイス）が
使用されることが多くなってきている。
この様な観測システムの従来の一般的な例を第１２図に
示す。第１２図において、人工衛星１は地表面に対し速
度Ｖにて進行する。地表の画像２は光学系３によって、
結像面４に置かれた受光デバイス５に結像される。受光
デバイス５としてはＣ０Ｄ（電荷結合デバイス）等の光
電変換素子が使用され、これにより地表の画像信号は電
気信号に変換され信号処理されて地上へ伝送される。
示す。第１２図において、人工衛星１は地表面に対し速
度Ｖにて進行する。地表の画像２は光学系３によって、
結像面４に置かれた受光デバイス５に結像される。受光
デバイス５としてはＣ０Ｄ（電荷結合デバイス）等の光
電変換素子が使用され、これにより地表の画像信号は電
気信号に変換され信号処理されて地上へ伝送される。
受光デバイス５の中に収容される受光素子の数は有限で
あるため、一つのＣＯＤにて撮像を行う場合には高分解
能化が進む撮像を行える範囲が狭くなり問題が生じてく
る。これを解決する一つの方法として第１３図に示すよ
うに光学系の前面に反射ミラー２９を配置し、この角度
を変化させることにより撮像する地域選択を行う方法が
ある。
あるため、一つのＣＯＤにて撮像を行う場合には高分解
能化が進む撮像を行える範囲が狭くなり問題が生じてく
る。これを解決する一つの方法として第１３図に示すよ
うに光学系の前面に反射ミラー２９を配置し、この角度
を変化させることにより撮像する地域選択を行う方法が
ある。
但し、高分解能化が進むと光学系入射部の口径りを大き
くする必要があるため、その前面に配置される可動反射
ミラーも必然的に大型化する。
くする必要があるため、その前面に配置される可動反射
ミラーも必然的に大型化する。
この様な大型の可動光学構造物を光学系前面に配置して
宇宙空間にて動作させることはミラーの歪による分解能
劣化の他に撮像位置設定の精度、信頼度、寿命等の問題
がある。また、この方式に於いては特定部分の撮像は可
能となるが広範囲の地域を同時に撮像することは不可能
である。
宇宙空間にて動作させることはミラーの歪による分解能
劣化の他に撮像位置設定の精度、信頼度、寿命等の問題
がある。また、この方式に於いては特定部分の撮像は可
能となるが広範囲の地域を同時に撮像することは不可能
である。
また他の方式例として第１４図に示すように複数の受光
デバイスを結像平面内に配置して撮像範囲の増加を図る
方法もある。しかし、この方法においては図に示すよう
に光学系の球面収差のために結像面内の端の部分では焦
点ぼけが起こり解像度が劣化する問題があり、広い範囲
に於ける高分解能撮像は不可能である。そこで本発明は
広範囲の撮像を行いながら同時に特定部分の高分解能撮
像をも行う撮像方式を提供することを目的とする。
デバイスを結像平面内に配置して撮像範囲の増加を図る
方法もある。しかし、この方法においては図に示すよう
に光学系の球面収差のために結像面内の端の部分では焦
点ぼけが起こり解像度が劣化する問題があり、広い範囲
に於ける高分解能撮像は不可能である。そこで本発明は
広範囲の撮像を行いながら同時に特定部分の高分解能撮
像をも行う撮像方式を提供することを目的とする。
これら従来技術の問題点を解決し、上記目的を達成する
ために本発明が講じた主な手段は以下の通りである。
ために本発明が講じた主な手段は以下の通りである。
■ 光学系の結像面を光学系の焦点面に合わせた曲面と
し、この曲面に沿って複数個の受光デバイスを配列させ
る。
し、この曲面に沿って複数個の受光デバイスを配列させ
る。
■ この複数個の受光デバイスの各々の電気信号出力を
受光デバイスの一画素単位にて遅延させ、この出力を画
素単位にて通過または遮断するゲート回路に供給し、こ
れらの信号出力を加算合成することにより、特定部分の
隣接画素間積分を行わせ、更に積分期間に対応する画素
単位のサンプリングを行わせる。
受光デバイスの一画素単位にて遅延させ、この出力を画
素単位にて通過または遮断するゲート回路に供給し、こ
れらの信号出力を加算合成することにより、特定部分の
隣接画素間積分を行わせ、更に積分期間に対応する画素
単位のサンプリングを行わせる。
■ 更にこの合成及びサンプリングされた信号出力を走
査線期間単位にて通過または遮断するゲート回路に供給
し、これらの出力を加算合成することにより、特定部分
の隣接走査間の積分を行わせ、更に積分期間に対応する
走査線単位のサンプリングを行わせる。
査線期間単位にて通過または遮断するゲート回路に供給
し、これらの出力を加算合成することにより、特定部分
の隣接走査間の積分を行わせ、更に積分期間に対応する
走査線単位のサンプリングを行わせる。
■ この出力信号をメモリ回路に加え、等間隔にて読み
だしを行なわせ、出力パルスを伝送に適した形式に再配
列させる。
だしを行なわせ、出力パルスを伝送に適した形式に再配
列させる。
以下に本発明について具体的に図面を参照して説明する
。
。
第１図（ａ）及び（ｂ）に本発明による広域高分解能撮
像方式の一実施例を示す。図において１は人工衛星、２
は地表面像、３は光学系、４は結像面、５は受光デバイ
ス、６は信号選択合成回路、７は信号処理回路、８は送
信機、９は地上局受信機、ＩＯは受信信号処理回路、１
１は画像処理回路、１２は画像出力である。
像方式の一実施例を示す。図において１は人工衛星、２
は地表面像、３は光学系、４は結像面、５は受光デバイ
ス、６は信号選択合成回路、７は信号処理回路、８は送
信機、９は地上局受信機、ＩＯは受信信号処理回路、１
１は画像処理回路、１２は画像出力である。
図に示すごとく、地表の画像は人工衛星内の光学系３に
より結像面４に配置された受光デバイス５に結像されて
電気信号に変換され、信号選択合成回路６を経て信号処
理回路７、送信機８に供給され地上局受信機９へ送出さ
れる。地上局受信機９の出力は受信信号処理回路ｌＯを
経て画像処理回路１１に供給され、画像出力１２として
出力される。
より結像面４に配置された受光デバイス５に結像されて
電気信号に変換され、信号選択合成回路６を経て信号処
理回路７、送信機８に供給され地上局受信機９へ送出さ
れる。地上局受信機９の出力は受信信号処理回路ｌＯを
経て画像処理回路１１に供給され、画像出力１２として
出力される。
本発明の特徴の一つは複数個の検出器５を図に示すよう
に湾曲した結像面４に沿って配列させることである。こ
の部分の具体的な構成を第２図〜第５図により説明する
。光学系の理想的な焦点面は第２図の結像面４に示すご
とく、湾曲した形状となる。この形状は光学系の収差の
計算結果から正確に求められる。従って、結像面をこの
理想的な焦点面の形状に一致させて製作し、複数の受光
デバイス５−１〜５−５を図に示すごとく湾曲した結像
面４に沿わせて取り付けることにより図に示すごとく各
受光デバイスを光学系の理想的な焦点面の位置に配列さ
せることが出来る。
に湾曲した結像面４に沿って配列させることである。こ
の部分の具体的な構成を第２図〜第５図により説明する
。光学系の理想的な焦点面は第２図の結像面４に示すご
とく、湾曲した形状となる。この形状は光学系の収差の
計算結果から正確に求められる。従って、結像面をこの
理想的な焦点面の形状に一致させて製作し、複数の受光
デバイス５−１〜５−５を図に示すごとく湾曲した結像
面４に沿わせて取り付けることにより図に示すごとく各
受光デバイスを光学系の理想的な焦点面の位置に配列さ
せることが出来る。
各々の受光デバイスはパッケージに収容されているため
、第３図に示すごとく隣接する受光デバイスを衛星の進
行方向に交互にわずかずらせて配置させることにより、
隣接する地表面像を隙間なく撮像することが出来る。
、第３図に示すごとく隣接する受光デバイスを衛星の進
行方向に交互にわずかずらせて配置させることにより、
隣接する地表面像を隙間なく撮像することが出来る。
光学系の焦点面は第３図の４に点線で示すごとく一般に
は円形となるが実際の結像面の形状は第４図（ａ）に示
すごとく、このうちの一部を切り取った形状でよい。結
像面４は入射光に対し不透明な金属等にて製作すること
が可能であり、受光デバイスは第４図（ｂ）及び（ｃ）
に示すように結像面に窓をあけて第４図（ｂ）に示すよ
うにその内側、或は（ｃ）に示すようにその外側に取り
付けることが出来る。或は、第５図（ａ）において断面
図、（ｂ）において斜視図で示すごとく結像面４を光学
的なハーフプリズムの形に構成し、受光デバイスを図の
ごとく配置させることによっても地表面像を隙間なく撮
像することが出来る。
は円形となるが実際の結像面の形状は第４図（ａ）に示
すごとく、このうちの一部を切り取った形状でよい。結
像面４は入射光に対し不透明な金属等にて製作すること
が可能であり、受光デバイスは第４図（ｂ）及び（ｃ）
に示すように結像面に窓をあけて第４図（ｂ）に示すよ
うにその内側、或は（ｃ）に示すようにその外側に取り
付けることが出来る。或は、第５図（ａ）において断面
図、（ｂ）において斜視図で示すごとく結像面４を光学
的なハーフプリズムの形に構成し、受光デバイスを図の
ごとく配置させることによっても地表面像を隙間なく撮
像することが出来る。
次にこのように配列された複数の受光デバイスから得ら
れる信号出力を選択及び合成し、高分解能及び広域撮像
を行わせる方法について第６図により具体的に説明する
。
れる信号出力を選択及び合成し、高分解能及び広域撮像
を行わせる方法について第６図により具体的に説明する
。
第６図は第１図に於ける信号選択合成回路６の詳細図例
である。図の５−１から２１−１の経路と５−２から２
１−２の経路、５−３から２１−３の経路、５−４から
２１−４の経路、及び５−５から２１−５の経路とは原
理的に各々同一である。図において受光デバイス５−１
〜５の電気信号出力は前置信号処理回路１２−１〜５に
加えられる。前置信号処理回路１２−１〜５において受
光デバイス出力の信号は増幅され、また後続する回路の
単純化を図る場合等にはＡ／Ｄ変換が行われディジタル
信号に変換される。１３−１〜５及び１７−１〜５は遅
延回路、１４−１〜５及び１８−１〜５はゲート回路で
ある。
である。図の５−１から２１−１の経路と５−２から２
１−２の経路、５−３から２１−３の経路、５−４から
２１−４の経路、及び５−５から２１−５の経路とは原
理的に各々同一である。図において受光デバイス５−１
〜５の電気信号出力は前置信号処理回路１２−１〜５に
加えられる。前置信号処理回路１２−１〜５において受
光デバイス出力の信号は増幅され、また後続する回路の
単純化を図る場合等にはＡ／Ｄ変換が行われディジタル
信号に変換される。１３−１〜５及び１７−１〜５は遅
延回路、１４−１〜５及び１８−１〜５はゲート回路で
ある。
第６図の回路の動作の一例を第７図の波形図を使用しな
がら説明する。第７図の横軸は時間軸であり、縦軸はパ
ルスのレベルを表す。第７図に於いては図を簡略化する
ため各々の受光デバイスの素子数を１２個として示して
いる。また図中Ｔは各受光素子に於ける一ラインの走査
線期間を表す。
がら説明する。第７図の横軸は時間軸であり、縦軸はパ
ルスのレベルを表す。第７図に於いては図を簡略化する
ため各々の受光デバイスの素子数を１２個として示して
いる。また図中Ｔは各受光素子に於ける一ラインの走査
線期間を表す。
第７図において、２ライン分の走査線期間（２Ｔ）の動
作を実線で表しており、それ以前の期間に対応する動作
を点線により表している。
作を実線で表しており、それ以前の期間に対応する動作
を点線により表している。
第７図は第６図においてゲー）１４−１．４゜５及びゲ
ート１８−１．４．５がＯＮの状態にあり、ゲー）１４
−２，３については図に示すようにそれぞれ、ｎ （Ｔ
＋ＴＩ）及びｎ ＣＴ十Ｔ２）の時刻に於いてゲートの
０Ｎ−ＯＦ’Ｆ状態が切り替わる場合の例を示す。
ート１８−１．４．５がＯＮの状態にあり、ゲー）１４
−２，３については図に示すようにそれぞれ、ｎ （Ｔ
＋ＴＩ）及びｎ ＣＴ十Ｔ２）の時刻に於いてゲートの
０Ｎ−ＯＦ’Ｆ状態が切り替わる場合の例を示す。
第６図においてゲート回路１４−１〜５及び１８−１〜
５がＯＦＦの状態（高分解能撮像モード）においては前
置信号処理回路１２−１〜５の出力はそのまま各々の合
成回路１５−１〜５に加えられ、この出力は更にそのま
ま各々の合成回路１９−１〜５に供給される。この場合
には１６−１〜５及び２０−１〜５のサンプリング回路
はそれぞれ一画素及び一ライン毎にサンプリングするの
で、受光デバイスに於ける一画素が地表の一画素に対応
する高分解能撮像が行われる。
５がＯＦＦの状態（高分解能撮像モード）においては前
置信号処理回路１２−１〜５の出力はそのまま各々の合
成回路１５−１〜５に加えられ、この出力は更にそのま
ま各々の合成回路１９−１〜５に供給される。この場合
には１６−１〜５及び２０−１〜５のサンプリング回路
はそれぞれ一画素及び一ライン毎にサンプリングするの
で、受光デバイスに於ける一画素が地表の一画素に対応
する高分解能撮像が行われる。
この状態が第７図の波形図の例に於いては図に示すごと
くゲート内路１４−２．１８−２に於けるｎ （Ｔ＋Ｔ
１）≦ｔ＜ （ｎ＋１）Ｔの期間及びゲート回路１４−
３．１８−３におけるｎＴ≦ｔ＜ｎ （Ｔ＋Ｔ２）の期
間に相当し、この期間に於いてはサンプリング回路２０
−２．２０−３０出力は図に示すように地表の一画素毎
に対応したパルス列となって出力される。実際の信号処
理はディジタル変換された信号にて行われる場合が多い
が第７図に於いては分かりやすく表現するために振幅が
入力光レベルにより変化するアナログ信号（ＰＡＭ）の
形式にて表している。
くゲート内路１４−２．１８−２に於けるｎ （Ｔ＋Ｔ
１）≦ｔ＜ （ｎ＋１）Ｔの期間及びゲート回路１４−
３．１８−３におけるｎＴ≦ｔ＜ｎ （Ｔ＋Ｔ２）の期
間に相当し、この期間に於いてはサンプリング回路２０
−２．２０−３０出力は図に示すように地表の一画素毎
に対応したパルス列となって出力される。実際の信号処
理はディジタル変換された信号にて行われる場合が多い
が第７図に於いては分かりやすく表現するために振幅が
入力光レベルにより変化するアナログ信号（ＰＡＭ）の
形式にて表している。
次に、ゲート回路１４−１〜５及び１８−１〜５がＯＮ
の状態（広域撮像モード）の動作について説明する。ゲ
ート回路１４−１がＯＮの状態に於いて信号処理回路１
２−１の出力は遅延回路１３−１を通して一画素分遅延
された信号と遅延を受けない信号とが１５−１の合成回
路に供給され隣接画素との加算が行われる。即ち隣接画
素間にて積分動作が行われる。従って加算された後のデ
ータは２画素毎の情報がまとめられているためサンプリ
ング回路１６−１〜５にて一画素置きにデータをサンプ
リングして出力する。
の状態（広域撮像モード）の動作について説明する。ゲ
ート回路１４−１がＯＮの状態に於いて信号処理回路１
２−１の出力は遅延回路１３−１を通して一画素分遅延
された信号と遅延を受けない信号とが１５−１の合成回
路に供給され隣接画素との加算が行われる。即ち隣接画
素間にて積分動作が行われる。従って加算された後のデ
ータは２画素毎の情報がまとめられているためサンプリ
ング回路１６−１〜５にて一画素置きにデータをサンプ
リングして出力する。
サンプリング回路１６−１〜５の出力は更に相隣る走査
線期間の画素間の加算を行うため、−ライン遅延回路１
７−１〜５に供給された後前述と同様に合成回路１９−
１〜５にて加算が行われる。
線期間の画素間の加算を行うため、−ライン遅延回路１
７−１〜５に供給された後前述と同様に合成回路１９−
１〜５にて加算が行われる。
この場合は隣接するライン間にて積分動作が行われるた
め、合成回路出力はサンプリング回路２〇−１〜５にて
−ライン置きにサンプリング動作を行う。
め、合成回路出力はサンプリング回路２〇−１〜５にて
−ライン置きにサンプリング動作を行う。
従って、出力パルスは第７図の２Ｏ−２ＯＵＴのｎＴ≦
ｔ＜ｉｘ （Ｔ＋ＴＩ）、２Ｏ−３ＯＵＴのｎ （Ｔ＋
Ｔ ２）≦ｔ＜ （ｎ＋１）Ｔ及び２０−１．２０−４
．２Ｏ−５ＯＵＴにて示されるように一画素置きのサン
プリング及び−ライン置きのサンプリング動作が行なわ
れた状態にて圧力される。このサンプリング動作により
伝送するデータの量が節減され、節減されたデータ量に
相当する広範囲の地域のデータを取り込むことが可能と
なる。
ｔ＜ｉｘ （Ｔ＋ＴＩ）、２Ｏ−３ＯＵＴのｎ （Ｔ＋
Ｔ ２）≦ｔ＜ （ｎ＋１）Ｔ及び２０−１．２０−４
．２Ｏ−５ＯＵＴにて示されるように一画素置きのサン
プリング及び−ライン置きのサンプリング動作が行なわ
れた状態にて圧力される。このサンプリング動作により
伝送するデータの量が節減され、節減されたデータ量に
相当する広範囲の地域のデータを取り込むことが可能と
なる。
サンプリング回路２０−１〜５の出力は更に出力部のゲ
ート回路２１−１〜５を通してメモリ回路２２に供給さ
れ、２０−１のデータから２０−５のデータが順に書き
込まれる。読み出される場合には等間隔にて読み出すこ
とにより第７図の２２０ＵＴに示すようにデータレート
が一定の高速パルス列として地上局へ送り出すことが出
来る。
ート回路２１−１〜５を通してメモリ回路２２に供給さ
れ、２０−１のデータから２０−５のデータが順に書き
込まれる。読み出される場合には等間隔にて読み出すこ
とにより第７図の２２０ＵＴに示すようにデータレート
が一定の高速パルス列として地上局へ送り出すことが出
来る。
出力のゲート回路２１−１〜５は地上へ伝送するデータ
量が大きすぎる場合に於て、出力するデータの量を制限
するためのゲート回路であり、例えば２個の受光デバイ
スの出力を高分解能撮像モードにて伝送することが可能
な場合には、２１−１及び２１−４．５のゲート回路を
ＯＦＦにすることにより受光デバイス５−２及び５−３
の出力をすべて高分解能撮像モードにて伝送することが
可能となる。
量が大きすぎる場合に於て、出力するデータの量を制限
するためのゲート回路であり、例えば２個の受光デバイ
スの出力を高分解能撮像モードにて伝送することが可能
な場合には、２１−１及び２１−４．５のゲート回路を
ＯＦＦにすることにより受光デバイス５−２及び５−３
の出力をすべて高分解能撮像モードにて伝送することが
可能となる。
次に、このようにして送出されたパルス列を受信側にて
信号処理する方法の一例について説明する。
信号処理する方法の一例について説明する。
第８図は受信信号処理回路の構成方法の一例であり、第
９図、第１０図は第８図の動作を説明する波形図である
。第９図、第１０図の横軸、縦軸は送信側の第７図と同
様であり、２ライン分（２Ｔ）期間の動作を表している
。また、送信側の説明と同様に波形図に於いては分かり
やすいようにアナログ形式（ＰＡＭ）にて表示している
。受信信号処理回路の入力に於けるパルス列の構成は第
９図のＩＮに示すように第７図における送信側の出力パ
ルス列の構成と同一である。
９図、第１０図は第８図の動作を説明する波形図である
。第９図、第１０図の横軸、縦軸は送信側の第７図と同
様であり、２ライン分（２Ｔ）期間の動作を表している
。また、送信側の説明と同様に波形図に於いては分かり
やすいようにアナログ形式（ＰＡＭ）にて表示している
。受信信号処理回路の入力に於けるパルス列の構成は第
９図のＩＮに示すように第７図における送信側の出力パ
ルス列の構成と同一である。
本パルス列は先ずゲート回路２３−１〜５により各受光
デバイスに対応するパルス列に分離される。人工衛星に
於いて送信側のパルス列の構成方法は通常は地上局から
の指令により定められるため、受信側にてこのパルス列
の構成順序等は既知であり、第９図に示すごとくゲート
回路２３−１〜５により各デバイス出力に対応したパル
ス列に分離することが出来る。尚、分離するための別な
方法として送信パルス列を構成する際に、２０−１〜５
の出力パルスに受光デバイス１〜５に対応した識別符号
を挿入し、この符号を受信側に於いて検出することによ
って各デバイスに対応するパルス列に分離することも可
能である。
デバイスに対応するパルス列に分離される。人工衛星に
於いて送信側のパルス列の構成方法は通常は地上局から
の指令により定められるため、受信側にてこのパルス列
の構成順序等は既知であり、第９図に示すごとくゲート
回路２３−１〜５により各デバイス出力に対応したパル
ス列に分離することが出来る。尚、分離するための別な
方法として送信パルス列を構成する際に、２０−１〜５
の出力パルスに受光デバイス１〜５に対応した識別符号
を挿入し、この符号を受信側に於いて検出することによ
って各デバイスに対応するパルス列に分離することも可
能である。
ゲート回路２３−１〜５により分離されたパルス列はそ
れぞれメモリ回路２４−１〜５に書き込まれる。メモリ
回路の読み出し動作は送信側のバルス列構成時と同様に
して行われる。即ち、メモリ回路２４−１．４．５にお
いては読み出し速度は送信側に対応して高分解能撮像時
の速度の１／２の遅い速度にて読みだされ、且つ、−ラ
イン読みだしを行った後の次の一ラインにおいては前ラ
インのデータをそのままそのラインのデータとして使用
する。この動作は図に示すように、２４−２におけるｎ
Ｔ≦ｔ＜ｎ （Ｔ＋ＴＩ）及び２４−３におけるｎ （
Ｔ＋Ｔ２）≦ｔ＜ （ｎ＋１）Ｔの期間においても同様
である。
れぞれメモリ回路２４−１〜５に書き込まれる。メモリ
回路の読み出し動作は送信側のバルス列構成時と同様に
して行われる。即ち、メモリ回路２４−１．４．５にお
いては読み出し速度は送信側に対応して高分解能撮像時
の速度の１／２の遅い速度にて読みだされ、且つ、−ラ
イン読みだしを行った後の次の一ラインにおいては前ラ
インのデータをそのままそのラインのデータとして使用
する。この動作は図に示すように、２４−２におけるｎ
Ｔ≦ｔ＜ｎ （Ｔ＋ＴＩ）及び２４−３におけるｎ （
Ｔ＋Ｔ２）≦ｔ＜ （ｎ＋１）Ｔの期間においても同様
である。
次に、２４−２におけるｎ （Ｔ＋ＴＩ）≦ｔく（ｎ＋
１）Ｔ及び２４−３におけるｎＴ≦ｔ＜ｎ（Ｔ＋Ｔ２）
の期間においては正常の高速読み出し速度にてデータ読
み出しを行う。即ち、この場合には２ラインのデータは
それぞれ異なった情報を有するデータが読み出される。
１）Ｔ及び２４−３におけるｎＴ≦ｔ＜ｎ（Ｔ＋Ｔ２）
の期間においては正常の高速読み出し速度にてデータ読
み出しを行う。即ち、この場合には２ラインのデータは
それぞれ異なった情報を有するデータが読み出される。
メモリ回路２４−１〜５の出力は遅延回路２５，２６及
び２７−１〜５を経て多重回路２８へ供給され回路内の
メモリへ書き込まれる。多重回路２８からのデータの読
み出しは第１０図の２８ＯＵＴに示されるように一ライ
ン毎に２４−１〜５のデータが書き込みの速度に対応し
て、順に読み出され、図のごとく全ラインのデータが時
系列的に出力される。
び２７−１〜５を経て多重回路２８へ供給され回路内の
メモリへ書き込まれる。多重回路２８からのデータの読
み出しは第１０図の２８ＯＵＴに示されるように一ライ
ン毎に２４−１〜５のデータが書き込みの速度に対応し
て、順に読み出され、図のごとく全ラインのデータが時
系列的に出力される。
従って送信側にて高分解能撮像を行った部分においては
パルスの密度が高く、その他の部分では積分を行った期
間に対応してサンプリングされた形で出力される。
パルスの密度が高く、その他の部分では積分を行った期
間に対応してサンプリングされた形で出力される。
第８図の遅延回路２５，２６及び２７−１〜５は送信側
に於ける配置上からの各受光デバイスの撮像時間のずれ
を補正するための回路である。
に於ける配置上からの各受光デバイスの撮像時間のずれ
を補正するための回路である。
２５及び２６の遅延回路は送信側に於ける受光デバイス
の配置が第３図及び第４図のごとく奇数偶数毎にずらせ
て配置された場合に対応する回路であり相互の時間差を
補正するため数ライン以上の大きな遅延時間の補正を行
うものである。これに対し、２７−１〜５の遅延回路は
配置上のわずかな時間ずれを補正するための回路であり
、数画素程度の小さな遅延時間の補正が行われる。
の配置が第３図及び第４図のごとく奇数偶数毎にずらせ
て配置された場合に対応する回路であり相互の時間差を
補正するため数ライン以上の大きな遅延時間の補正を行
うものである。これに対し、２７−１〜５の遅延回路は
配置上のわずかな時間ずれを補正するための回路であり
、数画素程度の小さな遅延時間の補正が行われる。
このようにして出力された簡単な画像パターンの一例を
第１１図に示す。図は白黒の格子状の傾いたパターンを
撮像した状況を二次元的に表したものである。横軸は走
査線上に配列された画素の位置に対応し縦軸の方向に人
工衛星が飛行して撮像が行われる状態を示す。横軸の下
に示した目盛りは受光デバイスの接続点を示す。図に示
すように第２の受光デバイスと第３の受光デバイスの一
部分において高分解能撮像が行われ他の部分はそれぞれ
２画素毎の積分動作が行われる状態が示されている。
第１１図に示す。図は白黒の格子状の傾いたパターンを
撮像した状況を二次元的に表したものである。横軸は走
査線上に配列された画素の位置に対応し縦軸の方向に人
工衛星が飛行して撮像が行われる状態を示す。横軸の下
に示した目盛りは受光デバイスの接続点を示す。図に示
すように第２の受光デバイスと第３の受光デバイスの一
部分において高分解能撮像が行われ他の部分はそれぞれ
２画素毎の積分動作が行われる状態が示されている。
本発明に於て、送信側の出力部のメモリ回路２２の容量
を数ライン以上に増加させることにより、成る数ライン
は広い範囲において高分解能撮像を行い、他の数ライン
は広域撮像モードに切り替えて数ラインの全体のデータ
レートを一定に保たせて伝送することにより、広い地域
の中から特定の二次元状の地域を高分解能撮像させるこ
とも可能である。
を数ライン以上に増加させることにより、成る数ライン
は広い範囲において高分解能撮像を行い、他の数ライン
は広域撮像モードに切り替えて数ラインの全体のデータ
レートを一定に保たせて伝送することにより、広い地域
の中から特定の二次元状の地域を高分解能撮像させるこ
とも可能である。
以上述べたごとく本発明は機械的な可動機構を一切使用
せずに広い範囲の地域の任意の特定部分について優れた
結像特性を有する高分解能撮像を行うことが出来、且つ
撮像するモードを電子的に切り替えることにより、広範
囲の地域な撮像可能であり、更に一部の地域を高分解能
撮像し、他の地域をこれと異なる分解能にて撮像するこ
とが可能である等の非常に汎用性の広い高性能撮像装置
を提供するものである。
せずに広い範囲の地域の任意の特定部分について優れた
結像特性を有する高分解能撮像を行うことが出来、且つ
撮像するモードを電子的に切り替えることにより、広範
囲の地域な撮像可能であり、更に一部の地域を高分解能
撮像し、他の地域をこれと異なる分解能にて撮像するこ
とが可能である等の非常に汎用性の広い高性能撮像装置
を提供するものである。
第１図は（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の広域高分
解能撮像方式の概要を示すブロック図、第２図は第１図
の広域高分解能撮像方式の光学部及び結像部の断面図、
第３図は第１図の広域高分解能撮像方式の結像部の正面
図、第４図（ａ） 、 （ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ本
発明の広域高分解能撮像方式の結像部の斜視図、横断面
図及び他の横断面図、第５図（ａ）及び（ｂ）はそれぞ
れ本発明の広域高撮像方式の結像部の他の実施例を示す
断面図及び斜視図、第６図は第１図の広域高分解能撮像
方式の信号選択合成回路を示すブロック図、第７図は第
６図の信号選択合成回路の出力波形図、第８図は本発明
の広域高分解能撮像方式の受信信号処理回路の実施例を
示すブロック図、第９図及び第１０図はともに第８図の
受信信号処理回路の入力波形図、第１１図は本発明の広
域高分解能撮像方式による取得画像パターン例、第１２
図は従来の撮像方式を示すブロック図、第１３図は可動
反射ミラーの概略図、第１４図は従来の撮像方式による
光学部及び結像部、の断面図である。 ｌ・・・・・・人工衛星、２・・・・・・地表面像、３
・・・・・・光学系、４・・・・・・結像面、５・・・
・・・受光デバイス、６・・・・・・信号選択合成回路
、７・・・・・・信号処理回路、８・・・・・・送信機
、９・・・・・・地上局受信機、１０・・・・・・受信
信号処理回路、１１・・・・・・画像処理回路、１２・
・・・・・画像出力、１３−１〜５．１７−１〜５・・
・・・・遅延回路、１４−１〜５．１８−１〜５・・・
・・・ゲート回路、１５−１〜５．１９−１〜５・・・
・・・合成回路、１６−１〜５．２０−１〜５・・・・
・・サンプリング回路、２１−１〜５・・・・・・ゲー
ト回路、２２・・・・・・メモリ回路、２３・・・・・
・ゲート回路、２４・・・・・・メモリ回路、２５．２
６・・・・・・遅延回路、２７・・・用遅延回路、２８
・・・・・・多重回路、２９・・・・・・可動反射ミラ
ー。 代理人 弁理士 内 原 晋 牟１ 図 ３ ：尤営駅 ４：邸合循 ５− Ｌν５： 戟ヲうくイス 手３ ロ （α） （ｂ） （Ｃ）第４ 図 第６＠ ２ａ−／ｓ：メｔす目時 峯８図 ＼１−Ｎ−う−鴫−幻−ト １３ ＋ ３ １ ’Ｓｔ
−ミ １ ）疋０ お０ お亀 お０
お偽 箋Ｑ甑 （３図
解能撮像方式の概要を示すブロック図、第２図は第１図
の広域高分解能撮像方式の光学部及び結像部の断面図、
第３図は第１図の広域高分解能撮像方式の結像部の正面
図、第４図（ａ） 、 （ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ本
発明の広域高分解能撮像方式の結像部の斜視図、横断面
図及び他の横断面図、第５図（ａ）及び（ｂ）はそれぞ
れ本発明の広域高撮像方式の結像部の他の実施例を示す
断面図及び斜視図、第６図は第１図の広域高分解能撮像
方式の信号選択合成回路を示すブロック図、第７図は第
６図の信号選択合成回路の出力波形図、第８図は本発明
の広域高分解能撮像方式の受信信号処理回路の実施例を
示すブロック図、第９図及び第１０図はともに第８図の
受信信号処理回路の入力波形図、第１１図は本発明の広
域高分解能撮像方式による取得画像パターン例、第１２
図は従来の撮像方式を示すブロック図、第１３図は可動
反射ミラーの概略図、第１４図は従来の撮像方式による
光学部及び結像部、の断面図である。 ｌ・・・・・・人工衛星、２・・・・・・地表面像、３
・・・・・・光学系、４・・・・・・結像面、５・・・
・・・受光デバイス、６・・・・・・信号選択合成回路
、７・・・・・・信号処理回路、８・・・・・・送信機
、９・・・・・・地上局受信機、１０・・・・・・受信
信号処理回路、１１・・・・・・画像処理回路、１２・
・・・・・画像出力、１３−１〜５．１７−１〜５・・
・・・・遅延回路、１４−１〜５．１８−１〜５・・・
・・・ゲート回路、１５−１〜５．１９−１〜５・・・
・・・合成回路、１６−１〜５．２０−１〜５・・・・
・・サンプリング回路、２１−１〜５・・・・・・ゲー
ト回路、２２・・・・・・メモリ回路、２３・・・・・
・ゲート回路、２４・・・・・・メモリ回路、２５．２
６・・・・・・遅延回路、２７・・・用遅延回路、２８
・・・・・・多重回路、２９・・・・・・可動反射ミラ
ー。 代理人 弁理士 内 原 晋 牟１ 図 ３ ：尤営駅 ４：邸合循 ５− Ｌν５： 戟ヲうくイス 手３ ロ （α） （ｂ） （Ｃ）第４ 図 第６＠ ２ａ−／ｓ：メｔす目時 峯８図 ＼１−Ｎ−う−鴫−幻−ト １３ ＋ ３ １ ’Ｓｔ
−ミ １ ）疋０ お０ お亀 お０
お偽 箋Ｑ甑 （３図
Claims (1)
- 多素子の受光素子から構成される受光デバイスを撮像用
光学系の結像面に配置して光電変換を行う撮像方式にお
いて、人工衛星局が結像面を光学系の焦点面と一致する
曲面の構造とし、この曲面に沿って配置された複数個の
受光デバイスと、前記複数個の受光デバイスの各々の電
気信号出力を受光デバイスの一画素単位に遅延させる第
１の遅延回路と、前記第１の遅延回路の出力信号を画素
単位にて通過または遮断する第１のゲート回路と、前記
第１のゲート回路の出力と前記電気信号とを加算合成す
る第１の合成回路と、前記第１の合成回路の出力を画素
単位にサンプリングする第１のサンプリング回路と、前
記第１のサンプリング回路でサンプリングされた出力を
走査線期間単位に遅延させる第２の遅延回路と、前記第
２の遅延回路の出力を走査線期間単位にて通過または遮
断する第２のゲート回路と、前記第１の合成回路と第１
のサンプリング回路の出力とを加算合成する第２の合成
回路と、前記第２の合成回路の出力をサンプリングする
第２のサンプリング回路と、前記第２のサンプリング回
路からの出力パルス列を一時的に記録しこれを等間隔に
再配列するメモリ回路とを有し、前記第１及び第２のゲ
ート回路の開閉動作により、広範囲の撮像又は任意の特
定部分の高分解能撮像を行なうことを特徴とする広域高
分解能撮像方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62319947A JPH0683405B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 広域高分解能撮像方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62319947A JPH0683405B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 広域高分解能撮像方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01160268A true JPH01160268A (ja) | 1989-06-23 |
| JPH0683405B2 JPH0683405B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=18116016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62319947A Expired - Lifetime JPH0683405B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 広域高分解能撮像方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0683405B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001063915A1 (en) * | 2000-02-22 | 2001-08-30 | Hideaki Ishizuki | Light-receiving sensor enabling superwide-angle image pickup, and electronic digital camera comprising it |
| JP2002044522A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-08 | Canon Inc | 撮像装置、放射線撮像装置及びそれを用いた放射線撮像システム |
| EP2256809A3 (en) * | 2000-01-27 | 2012-08-29 | Sony Corporation | Image-pickup apparatus, fabrication method thereof, and camera system |
-
1987
- 1987-12-17 JP JP62319947A patent/JPH0683405B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2256809A3 (en) * | 2000-01-27 | 2012-08-29 | Sony Corporation | Image-pickup apparatus, fabrication method thereof, and camera system |
| WO2001063915A1 (en) * | 2000-02-22 | 2001-08-30 | Hideaki Ishizuki | Light-receiving sensor enabling superwide-angle image pickup, and electronic digital camera comprising it |
| JP2002044522A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-08 | Canon Inc | 撮像装置、放射線撮像装置及びそれを用いた放射線撮像システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0683405B2 (ja) | 1994-10-19 |
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