[發(fā)明專(zhuān)利]一種狹縫型光譜儀全月相周期月盤(pán)輻照度獲取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010849696.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112129407B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王爽;王一豪;劉歡;武俊強(qiáng);李娟;張耿;胡炳樑
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01J3/28
• 分類(lèi)號(hào): G01J3/28;G06T7/136;G06T7/13;G06T7/60
• 代理公司: 西安智邦專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 趙逸宸

本發(fā)明涉及月盤(pán)輻照度獲取方法，為解決目前通過(guò)地基對(duì)月觀測(cè)系統(tǒng)獲取月球輻照數(shù)據(jù)的方法，僅能在滿(mǎn)月時(shí)刻較精確求出月球輪廓區(qū)域的圓心和半徑，無(wú)法獲取全月相周期月球輻照數(shù)據(jù)的技術(shù)問(wèn)題，提供一種狹縫型光譜儀全月相周期月盤(pán)輻照度獲取方法，包括S1，對(duì)狹縫型光譜儀的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到月球光譜數(shù)據(jù)立方體；S2，從月球光譜數(shù)據(jù)立方體中得到特征波段灰度圖；S3，通過(guò)閾值分割法從特征波段灰度圖中提取月球二值化圖像；S4，通過(guò)積分運(yùn)算獲取月球二值化圖像邊界點(diǎn)；S5，判斷月相周期；S6，根據(jù)月相周期，通過(guò)月球二值化圖像邊界點(diǎn)，對(duì)特征波段灰度圖采用三點(diǎn)法獲得月球輪廓；S7，對(duì)月球輪廓內(nèi)區(qū)域進(jìn)行全月輻照度積分，得到月盤(pán)輻照度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及月盤(pán)輻照度獲取方法，具體涉及一種狹縫型光譜儀全月相周期月盤(pán)輻照度獲取方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的定標(biāo)方法對(duì)航天遙感器數(shù)據(jù)輻射精度提升已經(jīng)到達(dá)了瓶頸，月球作為高度穩(wěn)定的輻射源，開(kāi)展在軌對(duì)月定標(biāo)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外的研究共識(shí)。依靠地基對(duì)月觀測(cè)，建立全月相周期月球輻射模型，對(duì)在軌對(duì)月定標(biāo)有重要意義。

地基對(duì)月觀測(cè)系統(tǒng)采用狹縫型光譜儀作為月球輻射觀測(cè)設(shè)備，采用赤道儀作為穩(wěn)定跟蹤月球的轉(zhuǎn)臺(tái)，采集方式為赤道儀移動(dòng)至月球?qū)?lái)位置處，狹縫垂直于月球運(yùn)動(dòng)方向，月球被動(dòng)式劃過(guò)光譜儀狹縫。由于天空背景存在暗噪聲、過(guò)采樣等問(wèn)題，原始觀測(cè)數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)暗電平校正、壞像元校正、輻射校正、組幀、過(guò)采樣校正等預(yù)處理步驟，才能得到定量化的月球光譜輻射立方體。

由于背景輻射不可能完全去除，對(duì)整幅光譜圖像進(jìn)行積分不能精確反應(yīng)當(dāng)前時(shí)刻月球輻照度，因此，需要提取月球輪廓區(qū)域并只對(duì)月球區(qū)域進(jìn)行輻亮度積分。傳統(tǒng)的最小外接圓算法在滿(mǎn)月時(shí)刻能較精確求出月球輪廓區(qū)域的圓心和半徑，然而在玄月時(shí)求得的最小外界圓與實(shí)際月球輪廓偏差較大，因此，無(wú)法獲取全月相周期的月球輻照數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決目前通過(guò)地基對(duì)月觀測(cè)系統(tǒng)獲取月球輻照數(shù)據(jù)的方法，僅能在滿(mǎn)月時(shí)刻較精確求出月球輪廓區(qū)域的圓心和半徑，無(wú)法獲取全月相周期月球輻照數(shù)據(jù)的技術(shù)問(wèn)題，提供一種狹縫型光譜儀全月相周期月盤(pán)輻照度獲取方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種狹縫型光譜儀全月相周期月盤(pán)輻照度獲取方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

S1，對(duì)狹縫型光譜儀的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)組幀得到月球光譜數(shù)據(jù)立方體；

S2，從月球光譜數(shù)據(jù)立方體中選取高響應(yīng)特征波段，得到特征波段灰度圖；

S3，通過(guò)閾值分割法從特征波段灰度圖中提取月球二值化圖像；

S4，通過(guò)積分運(yùn)算獲取月球二值化圖像邊界點(diǎn)；

S5，通過(guò)對(duì)比月球二值化圖像的中心位置和月球二值化圖像的最長(zhǎng)垂線位置，判斷月相周期；

或者，通過(guò)對(duì)比月球二值化圖像最左側(cè)邊界點(diǎn)和最右側(cè)邊界點(diǎn)到最長(zhǎng)垂線的距離，判斷月相周期；

S6，根據(jù)月相周期，通過(guò)月球二值化圖像邊界點(diǎn)，對(duì)特征波段灰度圖采用三點(diǎn)法獲得月球輪廓；

S7，對(duì)月球輪廓內(nèi)區(qū)域進(jìn)行全月輻照度積分，得到月盤(pán)輻照度。

進(jìn)一步地，步驟S1中，所述預(yù)處理包括暗電平校正、壞像元校正和輻射校正。其中，暗電平校正具體為，采集所述掃描數(shù)據(jù)中未掃描到月球前的100幀數(shù)據(jù)，求取平均值作為暗電平。

進(jìn)一步地，步驟S2中，所述高響應(yīng)特征波段具體為，波長(zhǎng)為1000-1200nm的波段。

進(jìn)一步地，步驟S3中，所述閾值分割法以0.1*DN_max為分割閾值；其中，DN_max為特征波段灰度圖中的最大DN值。