[發明專利]一種基于大氣MTF的大氣校正方法

有效

• 申請號: 201310683273.6
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103679659A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 李小英;陳良富;蘇林;陶金花;張瑩;賈松林
• 申請（專利權）人: 中國科學院遙感與數字地球研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 尹振啟

技術領域

本發明涉及一種基于大氣MTF的大氣校正方法。

背景技術

大氣層是遙感信息傳輸的必經介質，光輻射在大氣傳輸過程中會與大氣發生一系列的相互作用，包括大氣折射、吸收與散射、湍流效應等，從而導致其傳輸特性的改變。由于大氣散射作用及湍流擾動的存在，使得遙感圖像模糊，這就是所謂的大氣MTF/PSF作用。許多研究證明當地表不均一時，一般的大氣校正方法得到的結果往往是錯的，而且誤差很大。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種基于大氣MTF的大氣校正方法，該方法能夠解決不均一地表的大氣校正。

為實現上述目的，本發明一種基于大氣MTF的大氣校正方法，具體為：

1）利用氣象衛星及其上搭載的傳感器監測大氣的氣溶膠光學參數、湍流參數，以及獲得相應的衛星圖像；

2）獲取所采用的傳感器的特征參數；

3）進行氣溶膠MTF計算；

4）進行湍流MTF計算；

5）大氣總MTF計算，以及構建二維MTF；

6）建立基于大氣MTF的大氣校正算法。

進一步，所述步驟2）具體為：

A）選擇研究區衛星圖像：研究區的選擇要參考NCEP網格點以及是否有能獲得歷史大氣粒子特性相關信息；

B）需要的傳感器特征參數，包括視場角FOV、系統各譜段在Nyquist頻率全視場的MTF值、傳感器CCD陣列像元數、波段響應函數、相機孔徑大小及積分時間；

C）基于步驟B）中獲取的波段響應函數，獲得所用的傳感器波段的中心波長，波長范圍與波段響應函數的點積除以波段響應函數的積，即為波段的中心波長，如公式1所示：

λc=∫λ1λ2S(λ)·λdλ∫λ1λ2S(λ)dλ---(1);]]>

D）計算所用傳感器波段的傳感器MTF：基于步驟A）中獲取的Nyquist頻率全視場的MTF值，形成高斯分布的MTF曲線；

E）計算有效瞬時視場角EIFOV：將步驟D）中得到的MTF曲線進行反傅立葉變換得到點擴散函數PSF，PSF值為0.5時對應的X軸的長度即為EIFOV；

F）基于步驟B）獲取的FOV、傳感器CCD陣列像元數，計算傳感器的Nyquist頻率；FOV用弧度表示為x，傳感器CCD陣列像元數為y個，那么傳感器的Nyquist頻率f_n為：

f_n＝(y/2)/x????(2)。

進一步，所述步驟3）具體為：

G）大氣參數的獲取：根據所述衛星圖像的獲取時間與地點，計劃衛星同步實驗，選擇實驗的具體時間地點；采用CE318進行同步測量；從CE318的探測數據計算氣溶膠光學厚度、粒子半徑與單次散射反照率；

H）氣溶膠MTF模型算法選擇與描述：采用基于傳感器特征的氣溶膠MTF模型，其算法如下所示：