[發明專利]基于光感模塊的高光譜實時輻射定標方法

有效

• 申請號: 201811229378.3
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109253976B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 高晨
• 申請（專利權）人: 北京麥飛科技有限公司
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 北京晟睿智杰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11603
• 代理人: 于淼

本申請公開了一種基于光感模塊的高光譜實時輻射定標方法，方法包括：標準數據采集：得到第一白板DN值和第一光感值；實際作業數據采集：得到地物DN值和第二光感值；地物反射率的計算：利用所述第一白板DN值與所述第一光感值，建立第一光感值與第一白板DN值兩者之間的關系模型，通過所述關系模型，計算出實際作業中所述第二光感值對應的第二白板DN值，通過所述第二白板DN值與所述地物DN值，計算出每個采樣點所對應的地物反射率。本發明可以通過實現光感值實時計算得到采樣點對應的白板值，并且可以大大提高野外實際光譜采樣作業的效率，提高采樣點反射率的計算精度，對野外實際作業具有重要的意義。

技術領域

本發明屬于高光譜輻射定標領域，涉及一種基于光感模塊的高光譜實時輻射定標方法。

背景技術

地物反射率的計算過程中需要用到白板反射的DN值，地物反射率的采集過程中，需要在每次更換地物目標前重新采集白板DN值，且在環境條件(例如云層覆蓋、濕度變化、太陽高度角變化等)發生較大變化時重新進行白板DN 值的采集。該方法已經非常普及，但是在野外實際光譜采集的過程中存在諸多不便之處，例如地面不平坦導致白板無法水平放置、地面采樣點多造成光譜采集效率低下、環境因素變化太大導致白板DN值采集次數過多等。

目前野外低空輻射定標存在著以下方面的不足：

(1)基于地面實測數據的輻射定標，需要攜帶專業儀器過多，例如標準白板、地物光譜儀等，而且需要同步測量數據。

(2)在環境發生較大變化時需加大白板DN值的采集頻率，實際光譜采集過程中采樣點較多的情況下還會造成采樣效率低下等影響，在很多時候不能滿足實際需要。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種基于光感模塊的高光譜實時輻射定標方法，其特征在于，包括步驟：

標準數據采集，包括步驟：

在多種環境狀況下，利用第一高光譜儀和標準白板連續采集至少一組高光譜數據，得到第一白板DN值，同時，同步采集第一光感模塊記錄的第一光感值，其中高光譜數據的組數要大于實際作業收集的組數；

實際作業數據采集，包括步驟：

利用第二高光譜儀采集實地地物的高光譜數據，得到地物DN值；

在采集實地地物的高光譜數據同時，利用第二光感模塊同步采集天空光的第二光感值；

地物反射率的計算，包括步驟：

利用所述第一白板DN值與所述第一光感值，建立第一光感值與第一白板DN值兩者之間的關系模型；

通過所述關系模型，計算出實際作業中所述第二光感值對應的第二白板DN值；

通過所述第二白板DN值與所述地物DN值，計算出每個采樣點所對應的地物反射率。

優選地，所述第一高光譜儀和第二高光譜儀，其波段范圍為337.563nm-822.397nm，波寬0.4nm，包含1024個波段。

優選地，所述第一光感模塊和第二光感模塊，包含四個波段，分別為藍光波段、綠光波段、紅光波段、全色波段。

優選地，所述利用所述第一白板DN值與所述第一光感值，建立第一光感值與第一白板DN值兩者之間的關系模型，進一步為，關系模型公式為：

X＝(A′A+λI)^-1(A′L+λX′)

其中，X為第一白板DN值，A為1024個波段對應的4個光感值的系數矩陣，A′為A的逆矩陣，L為第一光感值，λ為超參數，設置為10，I 為單位矩陣，X′為從已有數據中找出與待計算光感模塊值時刻最近的白板 DN值。