[發明專利]一種基于最小反射率法的高分辨率遙感影像大氣校正方法

在審

• 申請號: 202010194430.7
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111415309A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 陳偉
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/90
• 代理公司: 北京京萬通知識產權代理有限公司 11440
• 代理人: 齊曉靜

1.一種基于最小反射率法的高分辨率遙感影像大氣校正方法，其包括以下步驟：

步驟A，對所述高分辨率遙感影像進行預處理，獲取表觀輻亮度影像；

步驟B，對表觀輻亮度影像消除云層陰影；

步驟C，通過最小反射率方法，對消除云層陰影的表觀輻亮度影像提取暗目標區域；

步驟D，基于最小反射率方法，在暗目標區域中提取的暗目標；

步驟E，通過查找預先構建的查找表，根據所述目標獲得校正參數，然后計算得到地表反射率，由此得到地表反射率影像。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體包括：

步驟A1，獲取衛星數據的輻射定標系數；

步驟A2，根據衛星數據公布的輻射定標方法和定標系數，對原始影像進行輻射定標，根據公式L＝gain*DN+bias獲得表觀輻亮度圖像；

其中，L為衛星載荷入瞳處的表觀輻亮度值，DN為影像的像元灰度值，gain和bias分別為輻射定標參數的增益和偏置值。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括：

步驟B1，運用大氣狀況干潔下所對應的參數和大氣輻射傳輸模型，計算出干潔大氣參數L_{0_1}、S₁、F₁的值，并通過

計算出假設遙感影像為干潔大氣狀況時候的偽地表反射率ρ₁；

其中，L_m為表觀輻亮度；

步驟B2：判斷ρ₁的大小，當ρ₁＜0，則表明該像元為云層陰影，需要在決定暗目標時將其排除。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C具體包括：

步驟C1，對消除云層陰影的表觀輻亮度影像進行統計，篩選出像元灰度值較小的影像作為潛在的暗目標區域，計算出這些像元在各自波段的表觀輻亮度L_{1_vege}、L_{1_water}；

步驟C2，假設地表反射率，反算這些像元在各自波段的表觀輻亮度L_{2_vege}、L_{2_water}；

步驟C3，當L_{1_vege}≤L_{2_vege}或者L_{1_water}≤L_{2_water}時，即可確定為暗目標。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟D具體包括：

所述查找表的構建是利用6S輻射傳輸模型進行輻射傳輸過程的模擬，需要輸入的參數有以下幾項：氣溶膠模式、大氣模式、氣溶膠光學厚度、光譜響應函數、地表信息、以及包括太陽天頂角、太陽天頂角、相對方位角的觀測幾何條件，形成一張包含觀測幾何×氣溶膠模式×大氣模式×觀測波段×氣溶膠光學厚度的多維索引信息查找表。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟E具體包括：

步驟E1，根據所述暗目標，建立反射率和表觀輻亮度的索引組合，通過查找表獲取有氣溶膠大氣參數L₀、S、F的值；

步驟E2，根據公式計算得到地表反射率，進行大氣校正；其中L_m為表觀輻亮度。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括步驟F，所述步驟F具體包括：將表觀輻亮度影像轉換為表觀反射率影像。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟F具體包括：

步驟F1，獲取衛星數據的光譜響應函數和太陽光譜輻照度；

步驟F2，通過積分計算得到大氣上界的太陽光譜輻照度；

其中，L_λ是大氣層外太陽光譜輻照度，f(λ)是衛星光譜響應函數；

步驟F3，將表觀輻亮度影像轉換為表觀反射率影像ρ^*；

其中，d為日地距離因子，可通過天文儒略日計算而來；cos θ₀為成像時太陽天頂角θ₀的余弦值，為遙感影像自帶參數；ESUN為大氣上界的太陽光譜輻照度，為國際通用參數。