光學合成孔徑成像原理
光學合成孔徑系統的成像方式有兩類:直接成像和干涉成像[45]。直接成像和單孔徑成像的方式相同。干涉成像根據范西特澤尼克定理(VanCittertZerniketheorem),利用干涉圖樣測量目標源的復相干度譜,然后利用傅里葉逆變換得到光源的大小和強度分布,實現對目標的間接成像。圖1分別示意了單一孔徑、光學合成孔徑直接成像和間接干涉成像的原理。圖中只畫出了一維圖形,二維情況可由一維類推。圖中左列表示
頻域圖形,右列表示空域圖形?!斜硎靖道锶~變換,表示卷積,×表示乘法。從其原理示意圖可以看出單一孔徑成像時,同時獲得物體的不同空間頻率信息,但受到截止頻率的限制,高于截止頻率的信息丟失。光學合成孔徑直接成像時,同樣是同時獲得物體的不同空間頻率信息,但是由于孔徑的擴大,其獲得的空間頻率要多于單一孔徑,即其截止頻率一般大于單一孔徑時的截止頻率。間接成像需要通過改變孔徑之間的距離獲取不同空間頻率的圖像。因此,需要應用范西特澤尼克定理將不同的空間頻率圖像合成為一幅圖像。間接成像不能實現實時成像。
經典案例
合成孔徑按其技術實現方式可以分為鏡面拼接(segmentedmirror)、稀疏孔徑(sparseaperture)和位相陣列系統(phasedarray)。從光路的結構形式又分為邁克爾遜型和斐索型,其結構形式如圖2所示。一般稀疏孔徑系統采用邁克爾遜型結
構,相位陣列系統采用的是斐索型結構。從應用平臺考慮可以分為地基系統和天基系統。