[发明专利]一种高光谱面阵探测器坏元检测方法

说明书

本发明公开了一种高光谱面阵探测器坏元检测的方法，本方法首先进行成像光谱仪装机与图像数据采集，对获取的数据进行预处理和数据分布统计，提取统计数据的特征统计位置，对特征数据进行像元排序与高低拐点阈值提取，最后进行坏元的检测与标记。本发明可以对高光谱多类型面阵探测器的坏元进行检测，检测类型包括无响应、过响应、闪元、狭缝染灰等，解决了目前多谱段不同种类探测器多类型坏元检测的难题，对成像仪定标和数据预处理具有重要的作用。

技术领域

本发明属于遥感探测与成像光谱仪数据处理领域，特别涉及一种高光谱面阵探测器坏元的检测方法。

背景技术

由于探测元器件铸造工艺或环境变化原因，探测器普遍存在坏元，尤其铟镓砷、碲镉汞等材质的探测器，坏元的存在会严重影响线阵推扫成像光谱仪图像质量，对辐射定标精度也会造成影响。因此在图像处理前坏元检测是必要环节，坏元的检测好坏直接影响图像的数据处理和图像质量评价。

坏元类型包括无响应、过响应、闪元等，对于光栅分光型高光谱由于狭缝染灰造成的探测器响应过低的情况，在数据处理过程中也会将其处理成坏元。目前坏元检测的方法多基于实验室定标法，该方法虽然可以达到较高精度，但是对于闪元、狭缝染灰造成的坏元以及探测器状态变化形成的新坏元，无法实现检测，而且目前的检测方法多限定于红外焦平面。因此，需要一种高光谱面阵探测器坏元的检测方法，满足多类型坏元的检测。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种适用于高光谱多类型面阵探测器坏元的检测方法，解决了目前多谱段不同种类探测器多类型坏元检测的难题。

本发明包括以下步骤：

(1)将成像光谱仪装机，开展航空飞行，在固定航高范围进行图像数据采集，获取不低于L帧对地成像图像(其中L≥100000)，L为图像采集的帧数，将原始图像进行预处理。

(2)数据分布统计，统计航飞图像每个探元灰度值的累计直方图。

(3)特征统计位置与特征阈值提取，其步骤如下：

(3-1)提取每个探元灰度值为0的像元个数，提取每个探元累计直方图数为0.1×L和0.9×L对应的灰度值，并求取差值，获取统计数据差值结果，L为图像采集的帧数；

(3-2)将统计数据差值结果每行像元进行从小到大的排序，基于导数计算，提取每行排序后两侧的低拐点值和高拐点值，存储所有行每行的拐点值。

(4)坏元检测与标记，其步骤如下：

(4-1)获取步骤(3-1)提取的探元灰度值为0的像元个数，判断如果大于0，则判定该探元为坏元；

(4-2)获取步骤(3-2)计算的低拐点值和高拐点值，对每行数据与拐点阈值进行判断，如果小于低拐点值或者大于高拐点值，则判定该探元为坏元；

(4-3)将步骤(4-1)和(4-2)识别的坏元进行叠加，完成探测器的坏元检测。

本发明通过以上方法，可以实现成像仪探测单元的坏元高精度检测，可以有效避免常规方法漏检以及由于仪器状态变化产生的闪元等多类型坏元的检测，本方法大幅度提高了实际坏元检测的应用效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为高光谱面阵探测器坏元检测方法的流程图；

图2为航飞获取L帧图像示意图；

图3为单个探元累计直方图统计结果图；

图4为差值图像重排序和高低拐点阈值结果图。

具体实施方式

以下结合图1—图4对探测器坏元检测方法进行详细说明。