中新網(wǎng)12月4日電 中國探月工程首席科學家歐陽自遠、中國繞月探測工程地面部應用系統(tǒng)總設計師兼副總指揮李春來和中國科學院國家天文臺的鄒永廖、劉建忠、劉建軍以及中國科學院西安精密光學機械研究所楊建峰等多位科學家對“中國首次月球探測工程第一幅月面圖像”的拍攝、處理制作等進行了解讀。以下是權威方面提供給本網(wǎng)的解讀全文：
“中國首次月球探測工程第一幅月面圖像”的初步解讀
嫦娥一號衛(wèi)星(CE-1)于2007年10月24日成功發(fā)射并于2007年11月7日準確進入環(huán)月工作軌道后，經(jīng)過12天衛(wèi)星的調(diào)姿、通信鏈路測試等工作后，于2007年11月20日，星上CCD立體相機開機并開始了對月面拍攝。
11月26日上午9時，嫦娥一號衛(wèi)星正在進行第223圈的繞月飛行之時，黨中央、國務院、中央軍委在北京航天城隆重舉行嫦娥一號衛(wèi)星第一幅月面圖片(以下簡稱第一幅圖)發(fā)布儀式，國務院總理溫家寶出席了發(fā)布儀式。
第一幅月圖的發(fā)布，標志著我國首次探月工程取得圓滿成功。
第一幅圖公布后，得到全球公眾的廣泛關注，許多媒體也邀請一些專家對第一幅圖進行了部分的解釋。與此同時，許多公眾來電來函咨詢或質(zhì)疑第一幅圖的一些相關問題。
為了使廣大公眾更好地了解第一幅圖的獲取和數(shù)據(jù)的接收、處理及其所承載的信息，繞月探測工程應用科學首席科學家歐陽自遠院士親自撰寫了本文。
一、第一幅圖的拍攝過程
1、一臺三線陣相機實現(xiàn)了三臺線陣相機的功能
常規(guī)的航空航天對地攝影只獲取正視(星下點)二維圖像，而要獲得立體圖像，通常需要用三臺線陣相機。CE-1上的CCD立體相機采用了一個廣角物鏡和10241024面陣CCD的獨特設計，實現(xiàn)了上述功能。
在一定空間分辨率前提下，CCD相機所拍攝圖像的清晰度決定于相機全系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(簡稱：MTF)和信噪比。為了提高所拍攝圖像清晰度，CE-1上的CCD立體相機全系統(tǒng)MTF從所要求的MTF大于0.2增加到0.48，信噪比從100增加到優(yōu)于200，這是獲得清晰圖像的關鍵因素之一。
相機在工作期間的暴光時間是圖像清晰、層次豐富的另一個關鍵要素。為了適應不同太陽高度角和月面的地形地貌、不同區(qū)域月面反照率的差異，經(jīng)過詳細調(diào)研、充分論證、仿真計算，制定了四個暴光時間，特別是制定了每一軌在不同緯度區(qū)域的曝光策略，從而使同一軌不同緯度時都有合適的曝光時間。
2、相機拍攝圖像的基本原理
為了確保相機所拍攝的圖像清晰，制定了當太陽與月面夾角大于15度時相機才開始拍攝的工作模式。
相機工作時，CCD立體相機采用線陣推掃的方式獲取月面同一目標的前視、正視和后視三條線陣的影像，即利用1024行中的第1行、第512行和第1023行分別對月面同一目標進行三次掃描拍攝：第1行數(shù)據(jù)為前視17獲取的圖像，第512行數(shù)據(jù)為正視圖像，第1023行為后視17獲取的圖像。形象地說就是，當相機與拍攝目標連線與垂直方向成17時，CCD立體相機探測器的第1行獲取目標的前視圖像，經(jīng)過大約42秒(衛(wèi)星運行了約66km)后，CCD立體相機探測器的第512行獲取該目標的正視圖像，再經(jīng)過大約42秒后，探測器的第1023行獲取該目標的后視圖像。這樣，月面同一目標就在84秒的時間內(nèi)被CCD立體相機拍攝了三幅照片，即地面目標的前視、正視和后視圖像(圖1)。
圖1 利用三線陣方式拍攝月面圖像的原理示意圖
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