[发明专利]三线阵相机影像协同绝对辐射定标和校正方法

权利要求书

1.三线阵相机影像协同绝对辐射定标和校正方法，其特征在于步骤如下： 

1）根据测量获取的遥感卫星三线阵正视、前视和后视相机各自独立的实验室相对定标系数，采用灰度线性变换方法对辐射定标场靶标的三线阵相机原始影像逐相机逐像元进行相对辐射校正，获得辐射定标场靶标相对辐射校正影像； 

2）获取在轨辐射定标场野外测量的光谱辐照度数据，计算得到地表靶标反射率参数； 

3）获取在轨辐射定标场野外测量的太阳辐照度数据、太阳天顶角和方位角参数、靶标大地坐标、卫星成像时刻轨道和姿态参数、气象参数，计算大气参数；所述大气参数包括气溶胶光学厚度、气体吸收光学厚度和瑞利光学厚度； 

4）根据测量获取的三线阵正视、前视和后视相机各自的实验室光谱响应曲线参数，计算三线阵正视、前视和后视相机各自的光谱响应归一化参数； 

5）根据步骤2）得到的地表靶标反射率参数、步骤3）得到的大气参数和步骤4）得到的相机光谱响应归一化参数，分别计算三线阵正视、前视和后视相机各自的入瞳辐亮度参数； 

6）根据步骤1）得到的辐射定标场靶标相对辐射校正影像和步骤5）得到的入瞳辐亮度参数，建立靶标影像DN值与入瞳辐亮度之间的对应关系，通过线性拟合方法计算三线阵正视、前视和后视相机各自的绝对辐射定标系数； 

7）根据步骤6）得到的绝对辐射定标系数，对三线阵正视、前视和后视相机的原始影像进行绝对辐射校正，得到三线阵相机协同绝对辐射校正影像。 

2.根据权利要求1所述的三线阵相机影像协同绝对辐射定标和校正方法，其特征在于：所述步骤3）中具体实现方法如下： 

3.1）根据大气测量数据计算大气光谱光学厚度，具体公式如下： 

式中，τ(λ)为大气光谱光学厚度；E_dir(λ)为波长λ处到达地面的太阳直射光谱辐照度，单位为W·m^-2·μm^-1；E_s(λ)为波长λ处的大气外太阳光谱辐照度，单位为W·m^-2·μm^-1；d_s为日－地距离订正因子，其随儒略历天数J的变化公式为： 

m为大气光学质量，其公式为： 

上式中：θ_s是太阳天顶角，单位为度；P是大气压强，单位为Pa； 

3.2）将大气光谱光学厚度分为三个部分： 

τ(λ)=τ_Ray(λ)+τ_aer(λ)+τ_gas(λ) 

上式中，τ_Ray(λ)是瑞利光学厚度；τ_aer(λ)是气溶胶光学厚度；τ_gas(λ)是气体吸收光学厚度； 

3.3）计算瑞利光学厚度τ_Ray(λ)，具体公式如下： 

3.4）选取n个间距较远，且无气体吸收的波长，即τ_gas(λ)=0，计算其对应的瑞利光学厚度τ_Ray(λ₁)、τ_Ray(λ₂)…τ_Ray(λ_n)； 

计算这n个波长的剩余光学厚度，即气溶胶光学厚度τ_aer(λ₁)、τ_aer(λ₂)…τ_aer(λ_n)，具体公式如下： 

τ_aer(λ_i)=τ(λ_i)-τ_Ray(λ_i) 

上式中，i=1,2…n； 

3.5）根据气溶胶光学厚度与波长的转换关系公式 

τ_aer(λ)=k·λ^-(υ-2)=k·λ^-α

以及已知的气溶胶光学厚度τ_aer(λ₁)、τ_aer(λ₂)…τ_aer(λ_n)，计算常数k和Junge幂指数α的值； 

3.6）将α代入步骤3.5）中的公式计算出其它波长，即有气体吸收波长上的气溶胶光学厚度，进而由公式 

τ_gas(λ)=τ(λ)-τ_Ray(λ)-τ_aer(λ) 

计算出气体吸收光学厚度τ_gas(λ)。