[发明专利]窗扫型干涉高光谱成像系统的光程差在线定标方法

说明书

本发明涉及一种光程差在线定标方法，特别涉及一种窗扫型干涉高光谱成像系统的光程差在线定标方法，解决了现有方案在扫描采集参数做出机动调整时，无法实时快速获取光程差定标结果的问题。该方法特殊之处在于，包括以下步骤：步骤1：采集多个波长激光通过成像系统的干涉条纹图像；步骤2：解调干涉条纹图像，计算各波长激光总光程差；步骤3：拟合得到全波段总光程差定标；步骤4：对探测目标高光谱成像测量，采集干涉图像序列并记录干涉图像总数；步骤5：干涉图像序列亚像素图像配准；步骤6：确定第一张干涉图像像素偏移量及最后一张干涉图像像素偏移量；步骤7：用公式计算各波长激光在线总光程差，拟合得到全波段在线总光程差定标。

技术领域

本发明涉及一种光程差在线定标方法，特别涉及一种窗扫型干涉高光谱成像系统的光程差在线定标方法。

背景技术

干涉高光谱成像技术基于信号之间的调制关系，对干涉信号进行傅里叶变换处理，可以解调得到探测目标的光谱信号。复原光谱信号需要结合实验室波长定标结果，才能确定每个复原光谱通道对应的中心波长，而波长定标则是基于对单波长光程差精确定标实现的。通常情况下，单组光程差定标结果只能对应固定的系统扫描采集参数，一旦扫描采集参数发生改变，则无法确定当前扫描采集状态下每个复原光谱通道对应的中心波长。

针对上述技术问题，现有常规的解决思路是针对每一种扫描采集状态，均进行实验室光程差定标工作，这导致实验室光程差定标过程十分复杂，进而也限制了光谱成像系统的适用性，使其无法根据现场测试情况，对扫描采集参数做出机动调整。

发明内容

本发明的目的是提供一种窗扫型干涉高光谱成像系统的光程差在线定标方法，以解决现有常规方案在扫描采集参数做出机动调整时，无法实时快速获取光程差定标结果的技术问题。

本发明所采用的技术方案是，一种窗扫型干涉高光谱成像系统的光程差在线定标方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1：分别以多个波长激光作为光源，采集其通过窗扫型干涉高光谱成像系统的干涉条纹图像；

步骤2：解调步骤1采集到的干涉条纹图像，计算各波长激光采样点处在成像视场范围内的总光程差Δ_max′(λ)；

步骤3：根据步骤2计算得到的各波长激光采样点处在成像视场范围内的总光程差Δ_max′(λ)，拟合得到全波段的总光程差Δ_max(λ)定标曲线；

步骤4：通过所述窗扫型干涉高光谱成像系统对探测目标进行高光谱成像测量，采集干涉图像序列，并记录干涉图像序列中干涉图像总数M；

步骤5：对步骤4采集到的干涉图像序列进行亚像素图像配准；

步骤6：根据步骤5的图像配准结果，确定步骤4所述的干涉图像序列中第一张干涉图像像素偏移量S₁，以及最后一张干涉图像像素偏移量S_M；

步骤7：根据步骤3拟合得到的全波段的总光程差Δ_max(λ)定标曲线、步骤4记录的干涉图像总数M、以及步骤6确定的第一张干涉图像像素偏移量S₁和最后一张干涉图像像素偏移量S_M，利用下列公式(1)计算各波长激光的在线总光程差公式(1)具体如下：

其中，λ为波长，N为所述窗扫型干涉高光谱成像系统的有效双边干涉信号的采样点数，C为所述窗扫型干涉高光谱成像系统的成像视场像素列数；

最后拟合得到全波段的在线总光程差定标曲线。