[发明专利]一种求辐射校正系数的方法

说明书

一种求辐射校正系数的方法，属红外图像处理技术领域。先在原始图像上找出与地面地物定标点相匹配的像元，并记录下像元的位置；然后用实验室辐射校正系数对原始图像进行辐射校正，再对辐射校正后的图像进行大气校正；将地面地物定标点和上述处理过后的图像上的匹配像元的辐射亮度值组成数据对，再将不同地物的数据对进行线性拟合，得到该波段的斜率和截距，最后和实验室辐射校正系数里对应点值的斜率和截距进行计算得到新的斜率和截距，即新的辐射校正系数。此方法能解决实验室绝对辐射定标系数的不足，用该辐射校正系数处理后的图像和绝对辐射定标系数处理后的图像相比，前者较能接近地物的实际光谱曲线，同时能够节省求辐射校正系数所用的时间。

技术领域

本发明涉及红外技术中的一种求辐射校正系数的方法，属于红外图像处理技术领域。

背景技术

热红外传感器所获得的地物辐射信息除了受到大气效应的干扰外，还存在着一系列系统误差，如记录噪声、参考温度的变化和探测器误差等。为了从传感器数据中获得精确的辐射信息，传感器必须被辐射校正，即在输出值与入射的辐射亮度值之间建立定量关系。因此在采集图像数据前，需要在实验室对传感器的输入值和积分球光谱辐射亮度值进行标定，求出两者之间的线性关系系数，即为绝对辐射校正系数。

在对遥感图像作处理时，对原始图像进行辐射校正过程中需提供准确的辐射校正系数，这样得到的数据才会更接近地物光谱特性。任建伟、万志、李宪圣、任建岳发表的论文《空间光学遥感器的辐射传递特性与校正方法》(光学精密工程，2007，15(2)：1188)中给出辐射校正系数的求法：用泰勒级数来表示某观测条件下的目标等效为入瞳辐亮度表示成图像灰度的函数：

L＝A'₀+A′₁*DN+A'₂*DN²+A′₃*DN³+...+A'_n*DNⁿ

其中A'₀,A′₁,A'₂...A'_n是辐射校正系数,一旦该定标系数被确定,就可以根据这个函数关系和相机的数码输出DN值反演出相机入瞳处的辐射亮度L,最终还原出目标的辐射亮度图像。此辐射校正系数的求法比较繁琐，而且没有和实际地物光谱特性曲线相结合，故其准确性较差。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷和不足，本发明提出了一种求辐射校正系数的方法，该方法基于绝对辐射定标系数，结合实际地物辐射亮度值，求得改进后的辐射校正系数的方法。

本发明的技术方案如下：

一种求辐射校正系数的方法，通过计算机对积分球定标数据进行数据读入、分析及计算处理，基于绝对辐射定标系数，结合实际地物辐射亮度值，求得改进后的辐射校正系数，该方法步骤如下：

(1)由计算机对积分球定标数据按波段读入像元的DN值和积分球辐射亮度值，积分球定标数据的每个像元DN值记为DN₀(i,j)，积分球辐射亮度值记为L₀(j)，其中i为像元号，j为波段号，DN₀表示探测器像元数字化输出数值，L₀为积分球辐亮度值，由于红外成像系统是线性的，所以采用实验室线性绝对辐射定标公式求出探测器的像元的数字化输出数值：

DN₀(i,j)＝k₀(i,j)*L₀(j)，

其中k₀(i,j)记为在波段为j、像元为i的辐射校正系数；