[發(fā)明專利]一種光譜圖像校正方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110151996.6
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112949411A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹汛;祖永祥;李昀謙;金周宇;字崇德;陳林森
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G01N21/25;G01N21/55
• 代理公司: 江蘇法德東恒律師事務(wù)所 32305
• 代理人: 李媛媛

1.一種光譜圖像校正方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1，無人機(jī)端通過光譜相機(jī)采集地物的原始光譜數(shù)據(jù)，得到不同波段的地物DN值圖像；

步驟2，無人機(jī)端在采集地物的原始光譜數(shù)據(jù)同時(shí)，接收至少一個(gè)地面端裝置發(fā)送的第一信息并存儲(chǔ)；所述第一信息包括該地面端裝置的GPS信息、時(shí)間信息以及該地面端裝置在同一時(shí)刻采集到的標(biāo)準(zhǔn)白板的反射光譜信息；

步驟3，根據(jù)步驟1得到的地物DN值圖像和步驟2獲取的反射光譜信息，重建出不同波段的地物光譜反射率圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光譜圖像校正方法，其特征在于，所述步驟3的具體步驟包括：

步驟31，將地物DN值圖像進(jìn)行光譜特征預(yù)分類，劃分為N個(gè)特征區(qū)域；

步驟32，根據(jù)每個(gè)特征區(qū)域?qū)?yīng)的實(shí)際地理范圍和所述地面端裝置的GPS信息計(jì)算出每個(gè)特征區(qū)域?qū)?yīng)的地面端裝置；

步驟33，分別讀取每個(gè)特征區(qū)域?qū)?yīng)的地面端裝置所發(fā)送的第一信息，獲得每個(gè)特征區(qū)域?qū)?yīng)的反射光譜信息；

步驟34，根據(jù)獲取的每個(gè)特征區(qū)域的反射光譜信息和不同波段的地物DN值圖像，重建出每個(gè)特征區(qū)域的不同波段的地物光譜反射率圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光譜圖像校正方法，其特征在于，所述步驟31具體是通過累加不同波段的地物DN值圖像，根據(jù)累加圖像的像素值分布進(jìn)行光譜特征預(yù)分類。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光譜圖像校正方法，其特征在于，所述步驟32的具體步驟包括：

首先，根據(jù)無人機(jī)端采集地物光譜數(shù)據(jù)時(shí)的無人機(jī)懸停點(diǎn)的GPS信息、無人機(jī)的飛行高度、光譜相機(jī)的視場角、圖像分辨率計(jì)算出實(shí)際拍攝圖片中每一個(gè)像素的長度和寬度，從而計(jì)算出每一張圖片所對應(yīng)的實(shí)際地理位置范圍以及每個(gè)特征區(qū)域的實(shí)際地理位置范圍；

然后，根據(jù)每個(gè)特征區(qū)域的實(shí)際地理位置范圍，利用地面端裝置的GPS信息計(jì)算出對應(yīng)的地面端裝置。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光譜圖像校正方法，其特征在于，所述步驟33中，若某特征區(qū)域?qū)?yīng)的地面端裝置為多個(gè)，則獲取多個(gè)地面端裝置發(fā)送的第一信息中的反射光譜信息，將多個(gè)反射光譜信息的平均值作為新的反射光譜信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光譜圖像校正方法，其特征在于，所述步驟34中，首先根據(jù)每個(gè)特征區(qū)域的反射光譜信息和不同波段的地物DN值圖像計(jì)算出地物在λ波段的光譜反射率，計(jì)算公式為：

其中，Reflectivity_地物(λ)為地物在λ波段的光譜反射率，DN_地物(λ)為無人機(jī)端采集到的地物在λ波段的DN值圖像，DN_1白板、…、DN_K白板為地面端采集到的在λ波段的不同標(biāo)準(zhǔn)白板的反射光譜信息，Reflectivity_1白板、…、Reflectivity_K白板為地面端不同的標(biāo)準(zhǔn)白板在λ波段的反射率；

然后，根據(jù)地物在λ波段的光譜反射率和地物DN值圖像，重建出每個(gè)特征區(qū)域的不同波段的地物光譜反射率圖像。

7.一種光譜圖像校正裝置，其特征在于，所述裝置包括：

地面端裝置，用于采集標(biāo)準(zhǔn)白板的反射光譜信息；

無人機(jī)系統(tǒng)，用于接收所述地面端裝置發(fā)送的第一信息并傳輸至光譜相機(jī)；所述第一信息包括地面端裝置的GPS信息、時(shí)間信息和標(biāo)準(zhǔn)白板的反射光譜信息；

光譜相機(jī)，用于采集地物的原始光譜數(shù)據(jù)，得到不同波段的地物DN值圖像并存儲(chǔ)；

計(jì)算機(jī)，用于讀取光譜相機(jī)中的不同波段的地物DN值圖像以及第一信息，并重建出不同波段的地物光譜反射率圖像。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光譜圖像校正裝置，其特征在于，所述地面端裝置包括：

光譜儀，用于采集標(biāo)準(zhǔn)白板的反射光譜信息；

標(biāo)準(zhǔn)白板，用于反射地面端接收到的光線；

GPS模塊，用于定位地面端裝置的位置；

第一無線傳輸模塊，用于將所述第一信息發(fā)送至無人機(jī)系統(tǒng)；

所述無人機(jī)系統(tǒng)包括第二無線傳輸模塊，與所述第一無線傳輸模塊配對。