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按系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、掃描方式和探測(cè)器件的不同,大致分為

①光學(xué)機(jī)械掃描。如多光譜掃描儀。多采用反射鏡對(duì)物面進(jìn)行掃描,經(jīng)分光、檢波和光電轉(zhuǎn)換后輸出影像數(shù)據(jù);

②電子掃描。如返束光導(dǎo)管電視攝像機(jī),屬像面掃描方式。其過(guò)程是光學(xué)成像于光導(dǎo)管靶面,經(jīng)電子束掃描后將信號(hào)放大輸出;

③固體自掃描。如法國(guó)SPOT衛(wèi)星的光電掃描傳感器,亦屬像面掃描方式。景物經(jīng)物鏡成像在由許多電荷耦合器件(CCD)組成的探測(cè)器面陣上,經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后輸出;

④天線掃描。如側(cè)視雷達(dá),屬物面掃描方式的一種主動(dòng)式遙感成像系統(tǒng)。它通過(guò)天線發(fā)射微波波束并接收景物反射的回波經(jīng)解調(diào)后輸出。

同攝影系統(tǒng)相比,掃描成像系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:

1、工作波段約在0.38~14.0微米,范圍大,并可靈活確定波段劃分?jǐn)?shù)量及波段帶寬;

2、采用儀器內(nèi)部分光,有利于不同波段影像的精確配準(zhǔn);

3、經(jīng)輻射校準(zhǔn)后的影像密度便于機(jī)助處理和分類(lèi)。缺點(diǎn)是由于采用動(dòng)態(tài)掃描成像,影像的幾何關(guān)系及其校正較為復(fù)雜;空間分辨率低于攝影系統(tǒng);成像系統(tǒng)及其影像處理設(shè)備較昂貴。

高分辨率圖像對(duì)觀察著而言有兩種意義,一種意義是在相同的空間分辨率下(每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的空間幾個(gè)尺寸相同時(shí)),高分辨率意味著能看到更廣闊的視野范圍。另一個(gè)意義是在相同的視場(chǎng)范圍下,高分辨率能夠提供更多的細(xì)節(jié)。無(wú)論是CCD和CMOS芯片都在向高分辨率發(fā)展,提高分辨率的方法一是增加芯片晶元的尺寸,二是縮小像元尺寸,以在同樣面積的晶元上獲得更多的圖像像素。目前相機(jī)的像元尺寸可以從20μm到2.8μm,Sony公司稱(chēng)即將推出1.2μm的芯片,主要的集中在9μm到4μm之間。但通過(guò)像元尺寸的縮小來(lái)增加相機(jī)分辨率的趨勢(shì)并不是無(wú)限制的,由于像元尺寸越小對(duì)光學(xué)鏡頭的要求越高,同時(shí)芯片的生產(chǎn)工藝越復(fù)雜,生產(chǎn)成本越高,因此這種趨勢(shì)必將逐漸減緩。

速度是CCD相機(jī)的另一個(gè)重要要求,CCD工業(yè)相機(jī)主要應(yīng)用在配合工業(yè)產(chǎn)品線的裝配引導(dǎo)和質(zhì)量檢查,隨著現(xiàn)代生產(chǎn)效率的不斷提升,對(duì)CCD相機(jī)的成像速度,機(jī)內(nèi)的處理速度都有越來(lái)越高的要求。在特殊的高速故障診斷、運(yùn)動(dòng)分析和過(guò)程監(jiān)控中,要求相機(jī)能夠達(dá)到500-2000fPS的幀頻,隨著CMOS的技術(shù)的不斷發(fā)展,通過(guò)ROI窗口設(shè)置,現(xiàn)在可以輕松找到7500fps的圖像。而在普通的工業(yè)應(yīng)用中100-200fps的相機(jī)也已經(jīng)不再是很難找到的產(chǎn)品。

高圖像質(zhì)量一直是成像芯片所追求的目標(biāo),盡管之前CCD在圖像質(zhì)量上有先天的優(yōu)勢(shì),但隨著CMOS技術(shù)的發(fā)展,目前提高高圖像質(zhì)量的CMOS芯片已經(jīng)成為可能。目前CMOS光刻技術(shù)已可以達(dá)到0.25μm和0.18μm,微透鏡技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用,采用4T、5T和MultiT技術(shù),使CMOS芯片在抗噪聲和提高靈敏度方面取得了很多重大突破。