[發明專利]一種航空擺掃式多光譜掃描儀圖像的系統級相對輻射校正方法

在審

• 申請號: 201710779912.7
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107633487A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 劉曉波;李金龍
• 申請（專利權）人: 天津津航技術物理研究所
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心11011
• 代理人: 祁恒

技術領域

本發明屬于航空遙感圖像預處理領域，具體涉及一種針對航空擺掃式多光譜掃描儀多條帶間圖像的系統級相對輻射校正方法。

背景技術

大視場、高分辨率擺掃式多光譜掃描儀的發展和試驗圖像的獲取，可推廣應用到航空遙感領域。然而遙感數據能否得到有效的應用不僅取決于成像載荷的設計與性能，也取決于其成像圖像數據的輻射和幾何質量。輻射定標和校正雖然不直接參與獲取遙感圖像，但在確定圖像品質方面起著重要的作用。輻射校正有相對輻射校正和絕對輻射校正兩種方式，相對輻射校正是校正由傳感器各個探測器之間的響應及偏置不均勻、探測器線列上每個探測元的固有響應和暗電流的不一致性所造成的圖像采集誤差。針對大視場擺掃式多光譜掃描儀的成像特點，在飛行方向，由一系列窄而長的擺掃條帶(每個為橫向視場角100°，飛行方向視場角2.93°)拼接構成航帶。隨著時間的推移，即使經過了實時相對輻射校正的多個擺掃條帶圖像之間的非均勻性也會發生變化，影響后期拼接大圖的圖像解譯和目標識別效果。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明提出一種航空擺掃式多光譜掃描儀圖像的系統級相對輻射校正方法，以解決如何

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提出一種航空擺掃式多光譜掃描儀圖像的系統級相對輻射校正方法，該方法包括如下步驟：

S1、起飛前，在地面對掃描儀進行現場壞像元替換；起飛后，利用機上實時定標數據，對掃描儀采集到的多條帶擺掃圖像數據進行機上實時相對輻射校正，并將經過實時相對輻射校正的圖像數據作為原始圖像數據進行存儲；

S2、根據高低溫輻射定標圖像數據，計算各圖像條帶內的實時相對輻射校正系數，對高低溫輻射定標圖像數據進行自身圖像條帶內的相對輻射校正，得到經過相對輻射校正的高低溫輻射定標圖像數據；

S3、利用經過相對輻射校正后的高低溫輻射定標圖像數據，計算不同擺掃條帶間的系統級相對輻射校正系數，對多條帶擺掃的原始圖像數據進行系統級相對輻射校正。

進一步地，該方法進一步包括：S4、對經過系統級相對輻射校正之后的圖像中殘余的條紋，采用基于場景的非均勻校正法進行去條紋處理，并對處理后的圖像進行灰度拉伸和直方圖均衡處理，以達到最利于目視解譯的狀態效果。

(三)有益效果

本發明提出的航空擺掃式多光譜掃描儀圖像的系統級相對輻射校正方法，在單條帶掃描圖像進行機上實時相對輻射校正的基礎上，對多條帶掃描圖像進行系統級相對輻射校正，以消除時間積累后多條帶圖像之間非均勻性發生的變化，并在此基礎上進一步對圖像進行去條紋和圖像增強處理，以增強圖像目視解譯效果。

附圖說明

圖1為本發明實施例大視場掃描成像擺掃條帶示意圖；

圖2為本發明實施例高低溫輻射定標圖像數據預處理流程圖；

圖3為本發明實施例系統級相對輻射校正流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、內容和優點更加清楚，下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。

本實施例提出一種航空擺掃式多光譜掃描儀圖像的系統級相對輻射校正方法，該方法中進行大視場掃描成像擺掃條帶的原理，如圖 1所示。本實施例的系統級相對輻射校正方法包括如下步驟：

步驟1：起飛前，在地面根據壞像元檢測程序檢測出壞像元查找表，據此表對掃描儀的壞像元進行替換；飛機起飛后，在掃描圖像采集過程中，掃描儀每擺掃100°，在視場邊緣采集高溫、低溫黑體圖像各一幅，并且保證在機上實時定標時，定標的高溫、低溫黑體/積分球出射的能量維持不變。同時，在掃描儀探測器輸出處理程序中完成機上實時相對輻射校正，將該圖像作為原始圖像數據打上標記后存入機上集中存儲系統。

步驟2：在數據預處理前，首先回放數據，將與每一個100°擺掃條帶對應高溫、低溫黑體圖像、輸入的定標高、低輻射亮度值、增益值對應整理在一起。由于機上集中存儲系統存儲的原始圖像數據為經過機上條帶內實時相對輻射校正之后的數據，而黑體采集的高低溫輻射定標數據為探測器原始輸出的數據。因此，需要對機上輻射定標產生的高低溫輻射定標圖像數據進行預處理，分別對每幅定標圖像數據進行自身圖像條帶內的相對輻射校正，處理結果作為后續計算系統級相對輻射校正系數和進行系統級相對輻射校正的輸入。該步驟的高低溫輻射定標圖像數據預處理具體流程，如圖2所示。