[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

本發明公開了一種基于最小反射率法的高分辨率遙感影像大氣校正的方法，其包括：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；對表觀輻亮度影像消除云層陰影；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；基于最小反射率方法，在暗目標區域中提取的暗目標；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。該方法克服目前主要光學傳感器缺少短波紅外波段難以獲取氣溶膠信息的現實困難，通過最小反射率法獲取地表暗目標，并以此為基礎獲取暗目標的大氣與地表反射信息，從而實現對光學傳感器遙感影像的大氣校正。

技術領域

本發明涉及遙感技術領域，特別是涉及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。

背景技術

我國已經發射多顆高分辨率的遙感衛星，至今已獲取了大量覆蓋全國的高分辨率立體影像和多光譜影像以及輔助數據。其影像主要用于生產全國基礎地理信息測繪產品，為國家重大測繪工程和各行業提供服務保障。然而目前高分辨率遙感數據在定量遙感方面應用尚較缺乏。在遙感成像過程中，由于受到大氣吸收和散射效應的影響，衛星傳感器接收了一部分的非地表信息。這不但降低了影像數據的質量，更阻礙了遙感信息定量化研究的發展。因此，必須對高分辨率遙感影像進行大氣校正處理，從傳感器獲取的混合信號中提取地物目標的真實反射信息。

根據校正的理論基礎與所需輔助數據來源，可以將大氣校正方法歸納為基于輻射傳輸模型法、基于圖像特征法和地面線性回歸經驗模型法三種。其中，地面線性經驗模型法需要大量地面定點光譜測量，耗時費力、成本較高，并且使用觀測儀器時經常會受到場地制約，具有很強的局限性。目前輻射傳輸模型種類繁多，但原理差異較小，其差異性主要體現在假設條件和適用范圍不同。模型中的參數都具有特定物理意義，校正之后影像能夠獲得較高的精度。但由于大氣環境復雜，對輸入參數的數量和準確性要求較高，參數設置不正確會對校正結果造成很大誤差。基于圖像特征的大氣校正方法原理簡單，相比輻射傳輸模型法，所需大氣參數少，不需要其他地表反射率數據支持，實用性較強。缺點是難以獲得較高的校正精度，不適用于精度要求高的定量化研究與應用，校正效果取決于前提條件假設是否合理。

綜上所述，目前高分辨率遙感影像大氣校正主要圍繞一個重要的大氣參數——氣溶膠信息。現有研究多是利用圖像自身特征反演氣溶膠光學厚度，進而完成影像大氣校正，常用方法是暗目標法。這種方法的缺點在于通過短波紅外的地表反射率與植被之間的線性關系來量化地表反射率，對于只有可見光近紅外波段的高分辨率遙感衛星并不適用，因此高分辨率遙感的地表反射率產品目前在國內外處于空白狀態。因此，需要一種適合用于不依賴于短波紅外波段的高分辨率遙感影像的大氣校正方法。

發明內容

鑒于上述問題，本申請旨在提出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。

本申請的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。

優選地，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；