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[發明專利]基于多能級目標簡化輻射傳輸計算在軌絕對輻射定標方法在審

專利信息
申請號: 201711181278.3 申請日: 2017-11-23
公開(公告)號: CN108107002A 公開(公告)日: 2018-06-01
發明(設計)人: 陳洪耀;張黎明;李鑫;徐偉偉;司孝龍;韓濤;楊利峰 申請(專利權)人: 中國科學院合肥物質科學研究院
主分類號: G01N21/17 分類號: G01N21/17;G01N21/25;G01J3/28
代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112 代理人: 余成俊
地址: 230031 *** 國省代碼: 安徽;34
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摘要:
搜索關鍵詞: 能級 輻射定標 輻射傳輸 光學遙感器 定標 氣體透過率 大氣光學 大氣模式 大氣吸收 分離目標 目標能量 實測數據 線性回歸 主動光源 耦合輻射 反射鏡 氣溶膠 輻射 靶板 靶標 灰階 減小 漫射 測量
【權利要求書】:

1.一種基于多能級目標簡化輻射傳輸計算在軌絕對輻射定標方法,其特征在于:具體內容如下:

根據輻射傳輸模型,復雜環境下光學遙感器入瞳輻亮度可表示為:

L ( λ ) = E s ( λ ) μ s T g a s ( θ s , θ v , λ ) π [ ρ a ( λ ) + e - τ ( λ ) / μ s + t d ( θ s , λ ) 1 - S ( λ ) ρ B ( λ ) ( ρ t ( λ ) e - τ ( λ ) / μ v + ρ B ( λ ) t d , ( θ v , λ ) ) ] - - - ( 1 ) ]]>

其中Es(λ)為大氣外光譜輻照度,μs為太陽天頂角的余弦,Tgassν,λ)為吸收氣體透過率,ρa(λ)為大氣固有反射率,τ(λ)為大氣光學厚度,S(λ)為大氣球面反照率,tds,λ)為太陽-地面漫射透過率,ρB(λ)為周圍環境反射率,ρt(λ)為目標反射率,t'dν,λ)為光學遙感器-地面漫射透過率,αs(λ)為太陽入射方向漫總比;

根據平面平行大氣理論,在一定區域范圍內同一時刻,大氣固有反射率ρa(λ)、吸收氣體透過率Tgassν,λ)和周圍環境反射率ρB(λ)為常數,則公式(1)可改寫為:

L(λ)=A(λ)+B(λ)·ρt(λ) (2)

其中:

A ( λ ) = E s ( λ ) μ s T g a s ( θ s , θ v , λ ) π [ ρ a ( λ ) + e - τ ( λ ) / μ s + t d ( θ s , λ ) 1 - S ( λ ) ρ B ( λ ) ρ B ( λ ) t d , ( θ v , λ ) ] - - - ( 3 ) ]]>

B ( λ ) = E s ( λ ) μ s T g a s ( θ s , θ v , λ ) π [ ( e - τ ( λ ) / μ s + t d ( θ s , λ ) ) 1 - S ( λ ) ρ B ( λ ) e - τ ( λ ) / μ v ] = E s ( λ ) μ s T g a s ( θ s , θ v , λ ) π ( e - τ ( λ ) / μ s · e - τ ( λ ) / μ v 1 - α s ( λ ) ) - - - ( 4 ) ]]>

由公式(2)可知,光學遙感器入瞳的輻亮度和地面目標的能級ρt(λ)成一元線性關系;

根據光學遙感器輻射定標方程(5)

L e q u ( i ) = ∫ L ( λ ) R ( λ ) d λ ∫ R ( λ ) d λ = A g a i n , i · DN i + DN i , 0 - - - ( 5 ) ]]>

以及圖像的灰度值和不同能級進行線性回歸,得到:

(i)當光學遙感器第i個通道內ρt(λ)=0時,L(λ)=A(λ),此時圖像灰度值DN為方程的截距

∫ A ( λ ) R ( λ ) d λ ∫ R ( λ ) d λ = A g a i n , i · ( DN ρ t = 0 - DN i , 0 ) + DN i , 0 - - - ( 6 ) ]]>

(ii)當ρt(λ)=1時,L(λ)=A(λ)+B(λ),此時圖像灰度值DN為方程的斜率

∫ ( A ( λ ) + B ( λ ) ) R ( λ ) d λ ∫ R ( λ ) d λ = A g a i n , i · ( DN ρ t = 1 - DN i , 0 ) + DN i , 0 - - - ( 7 ) ]]>

由方程(6)、(7)得到光學遙感器的響應度定標系數Again

A g a i n = ∫ B ( λ ) R ( λ ) d λ ∫ R ( λ ) d λ DN ρ t = 1 - DN ρ t = 0 - - - ( 8 ) . ]]>

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