[發明專利]一種基于絕對輻射定標的多光譜影像輻射校正方法

有效

• 申請號: 201210378070.1
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102901516A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 張曉;李海超;郝勝勇;付興科;馬靈霞;胡沅
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種基于絕對輻射定標的多光譜影像輻射校正方法，其特征在于實現步驟如下：

(1)相對輻射校正

基于遙感衛星多光譜相機實驗室相對定標系數，采用線性變換方法對多光譜原始影像逐譜段逐像元進行相對輻射校正，消除各CCD探測器單元即探元間的輻射響應不一致性，輸出相對輻射校正影像；

(2)實驗室絕對輻射定標

獲取實驗室積分球輻射定標源在不同遙感衛星多光譜相機的工作參數下的多級輻亮度與對應DN值，構建并輸出實驗室輻亮度-影像DN值查找表；

(3)基于實驗室絕對定標結果的絕對輻射校正

獲取步驟(1)得到的相對輻射校正影像成像時刻的遙感衛星多光譜相機的工作參數，基于該工作參數得到對應的實驗室輻亮度-影像DN值查找表，通過分段線性插值方法計算各區間對應的實驗室絕對輻射定標系數，同時獲取相對輻射校正影像中各譜段各像元所在的實驗室輻亮度-影像DN值區間，采用所在區間的實驗室絕對定標系數對相對輻射校正影像逐譜段逐像元進行實驗室絕對輻射校正，輸出實驗室絕對輻射校正影像；

(4)地面檢校場在軌絕對輻射定標

獲取地面檢校場不同反射率靶標的在軌輻射定標野外測量數據并以此計算在軌輻亮度，同時獲取靶標所在的采用步驟(3)方法處理得到的實驗室絕對輻射校正影像，測量不同反射率靶標在該影像上對應的實驗室輻亮度，構建并輸出不同反射率靶標的在軌輻亮度-實驗室輻亮度查找表；

(5)基于在軌絕對定標結果的絕對輻射校正

獲取步驟(3)得到的實驗室絕對輻射校正影像成像時刻的遙感衛星多光譜相機的工作參數，基于該工作參數得到對應的在軌輻亮度-實驗室輻亮度查找表，通過分段線性插值方法計算各區間對應的在軌絕對輻射定標系數，同時獲取實驗室絕對輻射校正影像中各譜段各像元所在的在軌輻亮度-實驗室輻亮度區間，采用所在區間的在軌絕對定標系數對實驗室絕對輻射校正影像逐譜段逐像元進行在軌絕對輻射校正，輸出在軌絕對輻射校正影像。

2.根據權利要求1所述的基于絕對輻射定標的多光譜影像輻射校正方法，其特征在于：所述步驟(3)中具體實現如下：

(3.1)獲取步驟(1)得到的相對輻射校正影像成像時的遙感衛星多光譜相機工作參數，所述工作參數包含積分級數、增益、積分時間、數字增益和箝位，并根據所述工作參數獲取對應的步驟(2)得到的實驗室輻亮度-影像DN值查找表；

(3.2)基于步驟(3.1)得到的實驗室輻亮度-影像DN值查找表，獲取各實驗室輻亮度-影像DN值區間的實驗室輻亮度上限與下限和對應的影像DN值上限與下限；

(3.3)根據步驟(3.2)得到的各區間實驗室輻亮度上限與下限及對應的DN值上限與下限，以線性方程為數學模型，解算各區間輻亮度-DN值線性方程的系數，所述系數包括增益系數與偏置量系數，所述系數作為各區間實驗室絕對輻射定標系數；

(3.4)獲取步驟(1)得到的相對輻射校正影像中各譜段各像元的DN值，判斷其在實驗室輻亮度-影像DN值查找表中對應的實驗室輻亮度-影像DN值區間，并進而獲取所在區間的實驗室絕對輻射定標系數；

(3.5)根據步驟(3.4)得到的包括增益系數與偏置量系數在內的實驗室絕對輻射定標系數，采用線性變換方法計算該像元DN值對應的實驗室輻亮度。

3.根據權利要求1所述的基于絕對輻射定標的多光譜影像輻射校正方法，其特征在于：所述步驟(4)中具體實現如下：

(4.1)獲取地面檢校場不同反射率靶標的各譜段在軌輻射定標野外測量數據；

(4.2)根據在軌輻射定標野外測量數據計算地面檢校場在軌定標各譜段各級反射率靶標的在軌輻亮度；

(4.3)獲取靶標所在的采用步驟(3)方法處理得到的各譜段實驗室絕對輻射校正影像；

(4.4)在靶標所在的實驗室絕對輻射校正影像上，測量不同反射率靶標對應的實驗室輻亮度；

(4.5)根據不同反射率靶標的地面檢校場在軌輻亮度與實驗室輻亮度的映射關系，構建在軌輻亮度-實驗室輻亮度查找表。

4.根據權利要求1所述的基于絕對輻射定標的多光譜影像輻射校正方法，其特征在于：所述步驟(5)中具體實現如下：

(5.1)獲取步驟(3)得到的實驗室絕對輻射校正影像成像時的遙感衛星多光譜相機工作參數，所述工作參數包括積分級數、增益、積分時間、數字增益和箝位，并根據所述工作參數獲取對應的步驟(4)得到的在軌輻亮度-實驗室輻亮度查找表；

(5.2)基于步驟(5.1)在軌輻亮度-實驗室輻亮度查找表，獲取各在軌輻亮度-實驗室輻亮度區間的在軌輻亮度上限與下限和對應的實驗室輻亮度上限與下限；

(5.3)根據步驟(5.2)得到的各區間在軌輻亮度上限與下限和對應的實驗室輻亮度上限與下限，以線性方程為數學模型，解算各區間在軌輻亮度-實驗室輻亮度線性方程的系數，所述系數包括增益系數與偏置量系數，所述系數作為各區間在軌絕對輻射定標系數；

(5.4)獲取步驟(3)得到的實驗室絕對輻射校正影像中各譜段各像元的實驗室輻亮度，判斷實驗室輻亮度在在軌輻亮度-實驗室輻亮度查找表中對應的在軌輻亮度-實驗室輻亮度區間，并進而獲取所在區間的在軌絕對輻射定標系數，所述系數包括增益系數與偏置量系數；

(5.5)根據步驟(5.4)得到的包括增益系數與偏置量系數在內的在軌絕對輻射定標系數，采用線性變換方法計算該像元實驗室輻亮度對應的在軌輻亮度。