[发明专利]无人机快拍式高光谱遥感系统及一致性辐射校正方法

权利要求书

1.一种无人机快拍式高光谱遥感系统，包括无人机、一致性辐射校正子系统及搭载在所述无人机上的自稳云台与高光谱图像采集装置；

其特征在于：

所述高光谱图像采集装置包括搭载在所述自稳云台上的快拍式全幅成像高光谱相机；

所述一致性辐射校正子系统包括辐射校正靶标及搭载在所述无人机上的照度计与GPS。

2.根据权利要求1所述的无人机快拍式高光谱遥感系统，其特征在于：

所述快拍式全幅成像高光谱相机包括图像传感器、滤光片及镜头，所述滤光片以像素为单位地镶嵌在所述图像传感器上。

3.根据权利要求2所述的无人机快拍式高光谱遥感系统，其特征在于：

所述图像传感器包括由25个像素点构成5×5阵列式的像素点单元，所述像素点单元中像素点上所镶嵌的滤光片的波段均不同。

4.根据权利要求1所述的无人机快拍式高光谱遥感系统，其特征在于：

所述辐射校正靶标包括基板及涂布在所述基板上的白色底漆层与涂布在所述白色底漆层上的漫反射面漆层；

所述辐射校正靶标的数量为四块，第一块上漫反射面漆层为黑面漆层且其反射率为10％，第二块上的漫反射面漆层为深灰面漆层且其反射率为30％，第三块上的漫反射面漆层为灰面漆层且其反射率为50％，第四块上的漫反射面漆层为浅灰面漆层且其反射率为65％。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的无人机快拍式高光谱遥感系统，其特征在于：

所述自稳云台包括安装座、陀螺仪传感器及驱动所述快拍式全幅成像高光谱相机分别绕三个相互正交的轴转动的致动单元；

所述安装座与所述无人机固定连接，所述致动单元固设在所述安装座上，所述陀螺仪传感器与所述快拍式全幅成像高光谱相机同步运动地固设在所述致动单元上。

6.一种高光谱遥感图像的一致性辐射校正方法，包括以下步骤：

用地面光谱仪采集平整铺设在预遥感拍摄地面区域上的辐射校正靶标的反射率，并测得当时的辐照度；

根据GPS采集无人机在飞行过程中的位置信息及预定飞行计划，高光谱相机拍摄高光谱遥感图像；

将高光谱相机拍摄的高光谱遥感图像、照度计采集的光照度信息及GPS采集的位置信息进行编号并匹配存储；

获得整块所述预遥感拍摄地面区域的高光谱遥感图像后，以包含有所述辐射校正靶标的图像作为初始基准图像，依据航线信息及图像编号，对初始基准图像的相邻图像进行辐射一致性校正；

以经辐射一致性校正后的图像为基准图像，对相邻图像进行辐射一致性校正。

7.根据权利要求6所述的一致性辐射校正方法，其特征在于，对相邻图像进行辐射一致性校正的步骤包括：

利用图像匹配算法提取相邻像对重叠区域的特征点并匹配出同名点作为统计样本，根据相邻像对同名点的DN值建立线性校正模型；

若待校正图像与基准图像同名点DN值在同一波段上的均方误差大于预设阈值，则对该待校正图像使用线性校正模型进行校正。

8.根据权利要求6所述的一致性辐射校正方法，其特征在于，对图像进行一致性校正的步骤包括：

根据初始基准图像上的已知反射率和DN值，按线性公式计算辐射校正参数。

9.根据权利要求8所述的一致性辐射校正方法，其特征在于，辐射校正参数的计算公式为：

Ref＝k×DN+b；

其中，Ref为地物反射率，DN为相应的高光谱遥感图像的DN值，k为线性方程斜率参数，b为线性回归截距参数；

在初始基准图像中，Ref为辐射校正靶标的反射率，DN为经过照度计的光照补偿后高光谱遥感图像中辐射校正靶标的DN值。

10.根据权利要求6所述的一致性辐射校正方法，其特征在于，对图像进行一致性校正的步骤包括：

利用辐射校正参数将所有高光谱遥感图像的经校正的DN值转化为反射率。