针对光学拼接焦平面的图像漏缝问题，本文提出了一种基于误差分析的CCD 拼接像元数计算方法。首先，基于相机成像原理建立了焦面光学拼接的模型。结合像方远心和非远心光路系统的特点，对导致漏缝的因素进行分析。对反射镜导致渐晕区的传函下降问题，给出了拼接像元数的计算公式?最后，将该方法应用于焦平面实例，结果表明，CCD 拼接不存在漏缝现象?

针对大视场空间相机焦平面采用的多片CCD交错拼接, 提出了一种适用于多种姿态模式的重叠像元数解析计算方法, 以保证空间相机成像视场中不出现漏缝。分析了CCD交错拼接的成像特性和产生漏缝的原因; 基于空间坐标系变换和中心投影共线方程建立了重叠像元数计算模型, 对像点、相机摄像中心、地面景物点建立动态数学关系, 通过追踪像点在像面上的运动轨迹计算了拼接缝像元重叠情况。结合实际工程样例, 计算和分析了空间相机机动角度、星下点纬度、视场位置等因素对重叠像元数的影响, 并将各工况下计算的最多漏像元数作为最终拼接量。结果表明: 重叠像元数理论误差小于1 pixel; 对比侧摆, 俯仰成像时所需拼接像元数更多; 该计算模型可扩展应用于其他类型空间相机在任何姿态模式下的重叠像元数计算。

大视场相机焦平面通常由多个线列探测器交错拼接而成。为保证相机在对地成像中不出现漏缝，提出一种相邻探测器重叠像元数计算方法。通过坐标变换法建立空间相机对地成像模型，分析了漏缝产生的原因。分析了像点在前后两行探测器上沿线列方向的相对位移情况，并利用蒙特卡罗法分析轨道、姿态扰动以及目标高程等因素对像点相对位移计算结果的影响，像点位移计算结果的最小值即为相邻探测器最小重叠像元数，依此给出了相邻探测器的重叠像元数计算模型。将该方法应用于某红外相机焦平面的设计，根据该方法确定了各相邻探测器的重叠像元数，并通过红外遥感图像的匹配实验验证了该方法的正确性。

针对采用焦平面CCD交错拼接方式的测绘相机会由于存在交会角而产生视场拼接漏缝问题, 本文在考虑交会角和相机无侧摆的前提下提出了一种焦平面CCD重叠像元数算法。首先, 根据测绘相机成像原理建立了前视相机成像模型, 分析了产生视场漏缝的原因。接着, 推导出在CCD数量为奇数和偶数两种不同拼接形式下的地面视场重叠及漏缝大小的数学表达式, 进而得到了不产生漏缝时CCD片间最小重叠像元数计算公式, 并对误差进行了分析。最后, 将该算法应用于工程算例, 并对比了地球曲率对计算结果的影响。通过算例得到了各CCD片间视场漏缝及最小重叠像元数, 其最大值分别为1 141.491 μm, 115个。应用本文方法可以近似计算应用交错拼接法的测绘相机焦平面前后排CCD的最小重叠像元数, 误差小于1 pixel。

针对推扫式遥感相机前后摆成像中焦面拼接的CCD其像片间出现视场漏缝的问题，提出了一种焦面CCD的非均匀重叠像元数机械拼接方法。首先，构造了相机前后摆的成像原理模型; 接着，分析了CCD间产生地面视场漏缝的原因，并依据模型推导出相机前摆和后摆时各CCD视场间漏缝大小的数学公式，从而得到各片间容许的最少重叠像元数量公式。在此基础上，进一步给出了后续电子学图像拼接与配准中片间重复像元数的函数形式，为实现图像无缝拼接提供了软件实现依据。分析表明，该方法的理论误差ε小于一个像元尺寸，即|ε/D|<1。最后，给出了工程应用实例。