说实话，我虽然玩了7－8年3/4维图像处理算法，但是卫星图片处理问题肯定是个外行，和职业这种动辄要给我们科普的人的水平根本没有办法比。所以这里我只能大概谈点我理解的。这个由于资料有限，我只能谈一些浅见，有错误请指正。很多人都很迷惑，为何NASA图像和嫦娥图像为何如此一致，而且现在越来越夸张开始讨论角度问题。为何嫦娥没有像日本卫星那样，变一个角度拍照片。这个就牵涉到目前的卫星图像是怎么显示出来这个基本问题。我看了半天，感觉这里大部分人都以为嫦娥拍照和他们家的Canon等高级相机一样，装上大炮就直接乱拍一气，最后找几张拿PS调调白平衡，色温，再用最粗俗的registration方法进行一下几何校正就出片了。这个显然是对成像方式不了解造成的。

而实际上呢？嫦娥相机拍摄方式是什么？新华网上说的很清楚：线阵推扫。显然在这里讨论的大部分PS派都忽略了四个最重要的字。线阵推扫是一种拍摄二维图像的方式，经常用在卫星相机上用于对星球表面拍摄2维图像。它的工作方式很像扫描仪的工作原理，原理上高分辨率的CCD传感器是一个一维长条！而不是普通家用相机的矩阵！采用相机本身移动的方式进行连续扫描，只不过在卫星应用上，微星和星球都是一个曲面。线阵推扫中相机传感器阵列（一个长条）对应地面是近似垂直的，好比剃刀刮过脑袋，剃刀基本垂直你的皮肤一样。在给定一个时间内(Dwell time)，卫星行走了一段距离，这个单位时间垂直方向的CCD信号积分叫做星下“点”（严格来说是一条区域），请大家看看下面新华网的原文，说的很清楚：

"嫦娥卫星有效载荷控制在 140公斤以下。这决定了设备只能往小、轻、精的方向设计。一般说来，立体影像是由两台或者三台相机从不同的角度拍摄而成，如“月亮女神”就是用两台相机从前后两个视角观测月球表面。而嫦娥一号卫星的相机设计很巧妙，只用了一台相机。巧妙之处在于，利用一片面阵CCD组成了这台相机的电子“底片”，在卫星飞行过程中每次只取CCD面阵中的前、中、后三行像素的信号，相机在随卫星的飞行的过程中，对月球表面进行“逐行扫描”，就会获得星下点、前视17°、后视17°三个视角形成的三幅二维原始图像数据，经过三维重构后，月球表面三维立体影像就被再现出来。"

换句话说，嫦娥卫星的CCD相机基本上可以看成只有三排像素，而且三排像素的探测角度是固定的。我更大胆地推测，这个CCD相机是和卫星固定在一起的，换句话说，没有可能去像日本卫星那样去拍摄这么大角度的照片，而且很有可能日本三台相机的角度也是固定的。

这么做有很多好处，如果要想相机自由转动，首先增加一套机械伺服装置，而这个装置一旦出故障，那么整个微星成像系统就被废掉。从系统角度来说，不划算。其次这个装置要增加好几公斤重量和消耗更多的电源。还有最重要的一点就是，一旦有机械装置，就会降低图像的分辨率。

而日本为何可以拍摄那些奇异的图像呢？很明显他们显然有这个兴趣，因为号称是世界上第一次从38万公里以外高清拍摄地球，这点连NASA，苏联等月球专业户都没有做到，难道是他们疯了吗？在很多网友眼里这么简单的事情都不做。答案很简单：图什么啊？图网友一乐？就证明一下“我来了”是吗？日本人对HDTV这类兴趣显然比高精度三维地形重建这样具有大的科研意义的事情兴趣显然来的要高（高度地形信息对登月等事情要重要的多）还有一个有利条件就是他们的轨道要低的多，前后相机确实可以这么做。而嫦娥做不了，只能老老实实扫图。而不能满足广大好奇等人期望的嫦娥到此一游式的图片。

回到线性推扫上来，实际上嫦娥的原始图像是三列1维图像，每条一维图像通过卫星的移动产生二维图像，而这个二维图像的分辨率一方面取决于像素本身，以及移动的时间等。所以，按照这样原理在单位时间扫描生成的图像，是一张平面2维图像长条，这就是所谓的一轨，而且（近似地）：

图像中每个像素点的拍摄都是垂直于卫星CCD像素的，或者说，图像中每个像素点和卫星的连线都和卫星轨道的切线垂直。

推论是：

如果两个采用同样线推扫原理，分辨率相近的卫星相机，而且他们的轨道是圆形的，扫描出来的月球表面图像，必须大致一致，不管他们的轨道距离是多少（重申，理论上），就是从地球上，采用线推扫，只要分辨率足够高，出来的图像也必须一致（阴影等不算）。为什么是这样，留给某些PS派做家庭作业。

这里只是大概谈谈原理，具体处理要复杂的多，而且采用这样方法出来的图像，立体感很差（这一点我还要看看相关材料），所以要采用多视角进行三维表面重建，大部分卫星都采用测高仪来进行垂直校正。而这点嫦娥精度很高 。日本人的激光测距仪在低轨道才能达到5米，和嫦娥200公里外就能达到1米相比，可见他们这个测距仪完全是为了校正图像而建立的。 看看日本人的图像，他们的地形相比而言显的非常“平”。

我最近大概看了一下采用线阵推扫成像的相关材料，说实话，出一副图像还真不是那么容易，需要校正的参数非常多，工作量非常繁重，PS这方面帮不了什么忙。 我大改估算了一下，我写一个类似的演示用的重建算法（忽略大部分具体参数）至少要6个月到一年。况且包括我以及很多其他人，对激光测高仪产生的数据的兴趣要远大于图像信息，国家应该花90%- 95%的时间用来处理那样的数据。5-10%处理其他的表面图像数据。

我搞这么久图像重建和分析，经常会遇到各方面都设想正确，但是莫名其妙不出图像的事情，而且要检查需要每个细节从头再来。还有就是算法很难考虑到每类特殊情况，但是实际数据中出现特殊情况的概率几乎是100％。太有可能从月球轨道发回来的数据类型中有一些是模拟数据没有考虑到的，所以我非常理解他们。

先谈到这里，我再看看更多的材料，有机会再写点。