[发明专利]一种基于场景的辐射定标方法和系统

说明书

本发明涉及一种基于场景的辐射定标方法和系统，所述方法包括：在飞行平台经过均匀场景的情况下，以所述飞行平台的沿轨向相对所述传感器的探元线阵的排列方向呈夹角α的方式进行推扫成像从而采集地面场景的成像数据，至少一排所述探元线阵的排列方向以既不平行也不垂直所述飞行平台的沿轨向的方式限定所述夹角α；基于所述成像数据进行预定标处理。

本发明是申请号为201911262809.0，申请日为2019年12月11日，申请类型为发明，申请名称为一种基于场景的星载遥感仪器自适应校正方法和系统的分案申请。

技术领域

本发明属于遥感技术领域，涉及一种辐射定标方法，涉及一种自适应辐射定标方法，涉及一种辐射定标的校正方法，涉及一种基于场景的辐射定标方法，涉及一种基于场景的辐射定标校正方法，尤其涉及一种基于场景的星载遥感仪器自适应校正方法。

背景技术

线阵推扫式光学传感器因各个探元之间的响应及偏置不均匀性、每个探元固有的噪声和暗电流不一致性以及传感器外围电路特征差异的响应不一致导致每个探元具有独特的响应特性，因此每个探元成像存在一定差异，在图像上表现为各种随机的图像噪声。相对辐射定标是利用高精度的辐射定标基准标定成像系统的误差，确定每个探元和探元之间的相应关系，因此辐射定标基准的准确性直接影响相对辐射定标的精度。

目前，遥感卫星相对辐射定标的主要方法包括：卫星发射前利用积分球的实验室定标发、卫星在轨基于星上定标灯或漫反射板的星上定标、基于地面均匀场的在轨场地定标和利用卫星全生命周期图像的在轨统计定标等。

例如，公开号为CN106871925A的中国专利文献公开了一种在轨综合动态调整的遥感卫星相对辐射定标处理方法，(1)获得实验室积分球各辐亮度条件下对应的图像，进而得到系数表；(2)在轨测试期间以卫星安全为基本条件，当卫星处于预设的状态下时，进行尽可能多次直角偏航成像，获取卫星直角偏航的条带数据；获得直角偏航辐射定标查找表；(3)在轨测试期间或者运行成像期间，获得每个时间间隔下的查找表；(4)对卫星某一状态下的图像进行相对辐射定标处理，判断是否存在该状态下的直角偏航辐射定标查找表，若存在，则调用直角偏航辐射定标查找表进行相对辐射定标处理；若不存在，则判断成像时间是否小于预设的时间，若小于，则系数表进行辐射定标处理；若不小于，则调用时间最近的查找表，进行相对辐射定标处理。

例如，公开号为CN109671038A的中国专利文献公开了一种基于伪不变特征点分类分层的相对辐射校正方法。现有的辐射校正方法对包含海岸线、海岛等占据优势地物区域的遥感图像进行相对辐射的校正精度不高。该发明步骤为：一、基于遥感图像分类获取地物子图像；二、基于光谱的非线性回归分析，确定地物子图像的初始相对辐射校正模型及初始PIFs；三、基于梯度的精细非线性回归分析，确定地物子图像的精细化非线性相对辐射校正模型及精细化PIFs；四、利用精细化PIFs和精细化非线性相对辐射校正模型对待校正地物子图像进行相对辐射校正；五、将校正后的图像合成一幅完整的图像。

在以上定标方法中，积分球、定标灯或漫反射板是高精度辐射基准，而均匀场地物(例如沙漠、海洋、雪等)和在轨统计定标的海量样本量是基于概率统计理论具有假设性质的辐射基准。但是由于卫星发射过程中的震动、卫星发射后所处空间环境的变化，导致卫星传感器各个探元的响应状态发生变化，或随着卫星在轨时间的推移，卫星传感器相应状态发生衰减，使得实验室定标方法无法保证卫星整个生命周期的高精度辐射定标；虽然星上辐射定标可以达到较高的定标精度和频次，但不是所有卫星都具备星上定标设备，而且星上定标设备同样存在状态衰减，降低了辐射定标精度。在轨统计定标需求海量样本图像数据或者均匀场数据，无法按满足卫星入轨初期的定标以及卫星高频次的定标需求。

随着遥感卫星敏捷能力的提升，利用卫星敏捷能力，相关研究人员提出利用将卫星或者相机偏航90°成像来进行相对辐射定标，并在QuickBird、RapidEye、Landsat8等卫星上得到应用。