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福卫五号影像解析度已大幅改善
 

【CTIMES / SMARTAUTO ABC_1 报导】    2017年11月29日 星期三

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福尔摩沙卫星五号於今年8月25日发射,台湾时间9月8日(美西时间9月7日)光学遥测酬载开始进行取像後,发现影像略有模糊及光斑现象产生,在专案小组的协助下,已成功还原失真影像并改善解析度。

美国加州修正前与修正後

在发现影像出现模糊及光斑现象产生後,国家实验研究院旋即成立由9位专家学者组成的遥测取像专案小组,研判可能是遥测取像仪焦距偏移所造成,经确认焦距偏移原因後便有助於进一步提升影像品质。

在专案小组多次工作会议的建议指导下,太空中心团队运用取像仪的温度调控机制及「回溯修正」(deconvolution)的失焦影像还原技术,大幅改善福卫五号影像品质,目前已可达黑白3米、彩色5米之解析度。国研院太空中心将在专案小组协助下,朝原订目标黑白2米、彩色4米之解析度继续努力。

所谓温度调控是改变卫星内部温度,以利用热涨冷缩之原理改变遥测取像仪之焦距。经过反覆测试与分析,最後发现调整部分区域温度,将固定主镜的结构体升至35℃,次镜支撑环升至30℃,可将光斑直径缩小约15%。而「回溯修正」则是以数值方法找出代表福卫五号影像光斑之点扩散函数(Point Spread Function, PSF),再对该影像进行回溯修正(deconvolution)运算,将失真的影像还原

截至目前为止,福卫五号已成功取像累积超过1000组黑白/彩色影像,经过前述两种方式处理过之影像,解析度可达黑白3米、彩色5米。目前相关调校工作仍持续进行中,专案小组也建议其他改善影像方式,期能再提升影像解析度。

此外,太空中心曾研议藉由改变卫星轨道高度以调整遥测取像仪焦距之方案,然而经由模拟结果,专案小组研判此方式对影像品质帮助不大,不建议太空中心执行。

在调校与改善卫星影像期间,国研院太空中心也已将福卫五号影像除光斑程序由初期的人工处理,改进为自动化处理,以加速影像处理速度,目前影像处理作业时间约会额外增加两小时。待所有影像处理程序与方法确认後,太空中心将增加配置GPU电脑,预计未来将只需增加约一小时的处理时间,即可及时提供客户影像产品及支援灾害防救等任务。

至於遥测取像仪之所以产生焦距偏移现象,太空中心人员经由不同温度的卫星影像分析研判,取像仪焦点向後偏移(即CMOS感测器位置较实际成像面近)约1毫米。至於发生此现象之可能原因,目前正进行实验确认中。

關鍵字: 福卫五号  Dressing udstyr 
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