說實話，我雖然玩了7－8年3/4維圖像處理算法，但是衛星圖片處理問題肯定是個外行，和職業這種動輒要給我們科普的人的水平根本沒有辦法比。所以這裡我只能大概談點我理解的。這個由於資料有限，我只能談一些淺見，有錯誤請指正。很多人都很迷惑，為何NASA圖像和嫦娥圖像為何如此一致，而且現在越來越誇張開始討論角度問題。為何嫦娥沒有像日本衛星那樣，變一個角度拍照片。這個就牽涉到目前的衛星圖像是怎麼顯示出來這個基本問題。我看了半天，感覺這裡大部分人都以為嫦娥拍照和他們家的Canon等高級相機一樣，裝上大炮就直接亂拍一氣，最後找幾張拿PS調調白平衡，色溫，再用最粗俗的registration方法進行一下幾何校正就出片了。這個顯然是對成像方式不了解造成的。
而實際上呢？嫦娥相機拍攝方式是什麼？新華網上說的很清楚：線陣推掃。顯然在這裡討論的大部分PS派都忽略了四個最重要的字。線陣推掃是一種拍攝二維圖像的方式，經常用在衛星相機上用於對星球表面拍攝2維圖像。它的工作方式很像掃描儀的工作原理，原理上高分辨率的CCD傳感器是一個一維長條！而不是普通家用相機的矩陣！採用相機本身移動的方式進行連續掃描，只不過在衛星應用上，微星和星球都是一個曲面。線陣推掃中相機傳感器陣列（一個長條）對應地面是近似垂直的，好比剃刀刮過腦袋，剃刀基本垂直你的皮膚一樣。在給定一個時間內(Dwell time)，衛星行走了一段距離，這個單位時間垂直方向的CCD信號積分叫做星下“點”（嚴格來說是一條區域），請大家看看下面新華網的原文，說的很清楚：
"嫦娥衛星有效載荷控制在 140公斤以下。這決定了設備只能往小、輕、精的方向設計。一般說來，立體影像是由兩台或者三台相機從不同的角度拍攝而成，如“月亮女神”就是用兩台相機從前後兩個視角觀測月球表面。而嫦娥一號衛星的相機設計很巧妙，只用了一台相機。巧妙之處在於，利用一片面陣CCD組成了這台相機的電子“底片”，在衛星飛行過程中每次只取CCD面陣中的前、中、後三行像素的信號，相機在隨衛星的飛行的過程中，對月球表面進行“逐行掃描”，就會獲得星下點、前視17°、後視17°三個視角形成的三幅二維原始圖像數據，經過三維重構後，月球表面三維立體影像就被再現出來。"
換句話說，嫦娥衛星的CCD相機基本上可以看成只有三排像素，而且三排像素的探測角度是固定的。我更大膽地推測，這個CCD相機是和衛星固定在一起的，換句話說，沒有可能去像日本衛星那樣去拍攝這麼大角度的照片，而且很有可能日本三台相機的角度也是固定的。
這麼做有很多好處，如果要想相機自由轉動，首先增加一套機械伺服裝置，而這個裝置一旦出故障，那麼整個微星成像系統就被廢掉。從系統角度來說，不划算。其次這個裝置要增加好幾公斤重量和消耗更多的電源。還有最重要的一點就是，一旦有機械裝置，就會降低圖像的分辨率。
而日本為何可以拍攝那些奇異的圖像呢？很明顯他們顯然有這個興趣，因為號稱是世界上第一次從38萬公里以外高清拍攝地球，這點連NASA，蘇聯等月球專業戶都沒有做到，難道是他們瘋了嗎？在很多網友眼裡這麼簡單的事情都不做。答案很簡單：圖什麼啊？圖網友一樂？就證明一下“我來了”是嗎？日本人對HDTV這類興趣顯然比高精度三維地形重建這樣具有大的科研意義的事情興趣顯然來的要高（高度地形信息對登月等事情要重要的多）還有一個有利條件就是他們的軌道要低的多，前後相機確實可以這麼做。而嫦娥做不了，只能老老實實掃圖。而不能滿足廣大好奇等人期望的嫦娥到此一游式的圖片。
回到線性推掃上來，實際上嫦娥的原始圖像是三列1維圖像，每條一維圖像通過衛星的移動產生二維圖像，而這個二維圖像的分辨率一方面取決於像素本身，以及移動的時間等。所以，按照這樣原理在單位時間掃描生成的圖像，是一張平面2維圖像長條，這就是所謂的一軌，而且（近似地）：
圖像中每個像素點的拍攝都是垂直於衛星CCD像素的，或者說，圖像中每個像素點和衛星的連線都和衛星軌道的切線垂直。
推論是：
如果兩個採用同樣線推掃原理，分辨率相近的衛星相機，而且他們的軌道是圓形的，掃描出來的月球表面圖像，必須大致一致，不管他們的軌道距離是多少（重申，理論上），就是從地球上，採用線推掃，只要分辨率足夠高，出來的圖像也必須一致（陰影等不算）。為什麼是這樣，留給某些PS派做家庭作業。
這裡只是大概談談原理，具體處理要複雜的多，而且採用這樣方法出來的圖像，立體感很差（這一點我還要看看相關材料），所以要採用多視角進行三維表面重建，大部分衛星都採用測高儀來進行垂直校正。而這點嫦娥精度很高 。日本人的激光測距儀在低軌道才能達到5米，和嫦娥200公里外就能達到1米相比，可見他們這個測距儀完全是為了校正圖像而建立的。 看看日本人的圖像，他們的地形相比而言顯的非常“平”。
我最近大概看了一下採用線陣推掃成像的相關材料，說實話，出一副圖像還真不是那麼容易，需要校正的參數非常多，工作量非常繁重，PS這方面幫不了什麼忙。 我大改估算了一下，我寫一個類似的演示用的重建算法（忽略大部分具體參數）至少要6個月到一年。況且包括我以及很多其他人，對激光測高儀產生的數據的興趣要遠大於圖像信息，國家應該花90%- 95%的時間用來處理那樣的數據。5-10%處理其他的表面圖像數據。
我搞這麼久圖像重建和分析，經常會遇到各方面都設想正確，但是莫名其妙不出圖像的事情，而且要檢查需要每個細節從頭再來。還有就是算法很難考慮到每類特殊情況，但是實際數據中出現特殊情況的概率幾乎是100％。太有可能從月球軌道發回來的數據類型中有一些是模擬數據沒有考慮到的，所以我非常理解他們。
先談到這裡，我再看看更多的材料，有機會再寫點。
