[发明专利]一种凝视卫星面阵CCD相机的相对辐射校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及凝视卫星面阵CCD相机的相对辐射校正方法，特别涉及一种地球同步静止轨道卫星面阵相机的相对辐射校正方法。

背景技术

凝视卫星指星载光学遥感器观测地面目标时其光轴“盯住”地球上的某一点不动，利用星上充满整个视场的面阵CCD二维阵列探测器，不用任何机械运动的扫描机构，按照焦平面上的探测器单元和物空间的景物分辨单元一一对应的关系，可实时、定点的对视场内发生的现象进行连续的观测，也可根据用户需求直接定制连续的观测，其灵活连续的观测方式获得比传统对地观测卫星更多的关于“感兴趣目标地区”的动态信息。

随着凝视卫星面阵CCD相机的灵敏度和分辨率提高，其获得的连续高精度的地物空间信息、辐射信息和光谱信息将具有极广的应用领域；但是由于凝视卫星面阵CCD相机的光电接收阵列受空间和探元耦合影响很大，不仅各探元中的暗电流噪声、散粒噪声、读出噪声、量化噪声等不一致，而且由于各探元的量子效应和材质结构等局部差异的存在造成各探元的响应度也不一致，使得相机对完全相同的地物成像时面阵CCD相机输出的数字DN值不同即获得的遥感图像数据存在失真；为了克服这种现象需要对凝视卫星面阵CCD相机获得的原始遥感图像数据进行归一化相对辐射校正，将面阵CCD相机的各探元输出值调整到同一基准使得各探元对完全相同的地物具有相同的数字DN输出值。目前，针对在轨运行的太阳同步卫星线阵CCD相机的相对辐射校正方法已经有较为成熟的方法，但对于凝视卫星面阵CCD相机的相对辐射校正方法，到目前为止尚未见可查阅的文献资料中有关这方面的校正方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种凝视卫星面阵CCD相机的相对辐射校正方法，解决了背景技术中凝视卫星面阵CCD相机在轨运行无相对辐射校正方法的技术问题。

本发明的技术方案是：一种凝视卫星面阵CCD相机的相对辐射校正方法，步骤如下：

1)建立面阵CCD相机探元的辐射响应模型：

DN(i,j)＝{f[L(i,j)]+N_DC(i,j)+N_S(i,j)+N_R(i,j)}×G+N_Q(i,j)；

式中，i，j为面阵CCD相机的探元位置(i∈[1,K]，j∈[1,L])；K为面阵CCD相机的行探元总数，L为面阵CCD相机的列探元总数；DN(i,j)为探元(i,j)的数字DN值；f[L(i,j)]为探元(i,j)接收的辐射亮度L(i,j)函数；N_DC(i,j)为探元(i,j)的暗电流噪声；N_S(i,j)为探元(i,j)的散粒噪声；N_R(i,j)为探元(i,j)的读出噪声；G为电路输出的综合增益；N_Q(i,j)为探元(i,j)的量化噪声；

将面阵CCD相机探元的辐射响应模型整理简化得到：

DN(i,j)＝f_G[L(i,j)]+N(i,j)；

式中，f_G[L(i,j)]＝f[L(i,j)]×G；N(i,j)＝[N_DC(i,j)+N_S(i,j)+N_R(i,j)]×G+N_Q(i,j)；

2)利用凝视卫星面阵CCD在没有月光的深夜对远离陆地的大面积深海进行实时、定点观测，通过N次获得的遥感图像确立噪声大小；

N(i,j)=Σn=1NDNn(i,j)N;]]>

式中，DN_n(i,j)为第n景深夜成像数据中探元(i,j)的数字DN值(n∈[1,N])；