[發明專利]三線陣相機影像協同絕對輻射定標和校正方法

有效

• 申請號: 201310317116.3
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103438900A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 張曉;郝勝勇;胡沅;張蕎
• 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

1.三線陣相機影像協同絕對輻射定標和校正方法，其特征在于步驟如下：?

1）根據測量獲取的遙感衛星三線陣正視、前視和后視相機各自獨立的實驗室相對定標系數，采用灰度線性變換方法對輻射定標場靶標的三線陣相機原始影像逐相機逐像元進行相對輻射校正，獲得輻射定標場靶標相對輻射校正影像；?

2）獲取在軌輻射定標場野外測量的光譜輻照度數據，計算得到地表靶標反射率參數；?

3）獲取在軌輻射定標場野外測量的太陽輻照度數據、太陽天頂角和方位角參數、靶標大地坐標、衛星成像時刻軌道和姿態參數、氣象參數，計算大氣參數；所述大氣參數包括氣溶膠光學厚度、氣體吸收光學厚度和瑞利光學厚度；?

4）根據測量獲取的三線陣正視、前視和后視相機各自的實驗室光譜響應曲線參數，計算三線陣正視、前視和后視相機各自的光譜響應歸一化參數；?

5）根據步驟2）得到的地表靶標反射率參數、步驟3）得到的大氣參數和步驟4）得到的相機光譜響應歸一化參數，分別計算三線陣正視、前視和后視相機各自的入瞳輻亮度參數；?

6）根據步驟1）得到的輻射定標場靶標相對輻射校正影像和步驟5）得到的入瞳輻亮度參數，建立靶標影像DN值與入瞳輻亮度之間的對應關系，通過線性擬合方法計算三線陣正視、前視和后視相機各自的絕對輻射定標系數；?

7）根據步驟6）得到的絕對輻射定標系數，對三線陣正視、前視和后視相機的原始影像進行絕對輻射校正，得到三線陣相機協同絕對輻射校正影像。?

2.根據權利要求1所述的三線陣相機影像協同絕對輻射定標和校正方法，其特征在于：所述步驟3）中具體實現方法如下：?

3.1）根據大氣測量數據計算大氣光譜光學厚度，具體公式如下：?

式中，τ(λ)為大氣光譜光學厚度；E_dir(λ)為波長λ處到達地面的太陽直射光譜輻照度，單位為W·m^-2·μm^-1；E_s(λ)為波長λ處的大氣外太陽光譜輻照度，單位為W·m^-2·μm^-1；d_s為日－地距離訂正因子，其隨儒略歷天數J的變化公式為：?

m為大氣光學質量，其公式為：?

上式中：θ_s是太陽天頂角，單位為度；P是大氣壓強，單位為Pa；?

3.2）將大氣光譜光學厚度分為三個部分：?

τ(λ)=τ_Ray(λ)+τ_aer(λ)+τ_gas(λ)?

上式中，τ_Ray(λ)是瑞利光學厚度；τ_aer(λ)是氣溶膠光學厚度；τ_gas(λ)是氣體吸收光學厚度；?

3.3）計算瑞利光學厚度τ_Ray(λ)，具體公式如下：?

3.4）選取n個間距較遠，且無氣體吸收的波長，即τ_gas(λ)=0，計算其對應的瑞利光學厚度τ_Ray(λ₁)、τ_Ray(λ₂)…τ_Ray(λ_n)；?

計算這n個波長的剩余光學厚度，即氣溶膠光學厚度τ_aer(λ₁)、τ_aer(λ₂)…τ_aer(λ_n)，具體公式如下：?

τ_aer(λ_i)=τ(λ_i)-τ_Ray(λ_i)?

上式中，i=1,2…n；?

3.5）根據氣溶膠光學厚度與波長的轉換關系公式?

τ_aer(λ)=k·λ^-(υ-2)=k·λ^-α

以及已知的氣溶膠光學厚度τ_aer(λ₁)、τ_aer(λ₂)…τ_aer(λ_n)，計算常數k和Junge冪指數α的值；?

3.6）將α代入步驟3.5）中的公式計算出其它波長，即有氣體吸收波長上的氣溶膠光學厚度，進而由公式?

τ_gas(λ)=τ(λ)-τ_Ray(λ)-τ_aer(λ)?

計算出氣體吸收光學厚度τ_gas(λ)。?