[发明专利]一种绝对辐射与偏振联合的定标方法及装置

说明书

本发明提供了一种绝对辐射与偏振联合的定标方法及装置，能够对通道色散型偏振光谱成像仪进行高精度的绝对辐射定标，提高对通道色散型偏振光谱成像仪的偏振探测精度并实现对不同视场偏振探测精度的统一。在绝对辐射定标过程中考虑了前置镜组偏振效应的影响，标定出了两个相位延迟器不可避免的方位角误差和不同视场的相位因子，消除了前置镜组偏振效应和方位角误差对仪器绝对辐射定标和探测结果的影响，可有效提高仪器的偏振探测精度并使不同视场偏振探测精度统一。在大视场通道色散型偏振光谱成像仪辐射定标中将发挥重要作用，具有广泛的工程应用价值。

技术领域

本发明属于光学计量测试技术领域，具体涉及一种绝对辐射与偏振联合的定标方法及装置。

背景技术

随着空间光学遥感技术的不断发展，遥感数据不仅需要定性或半定量地描绘地物目标的基本特征，还需要定量地解译地球物理参数，这就对空间光学遥感器的定标技术提出了更高的要求。

在偏振光学遥感领域，通道色散型偏振光谱成像技术(The ChanneledDispersive Imaging Spectropolarimetry,CDISP)作为一种先进的偏振光谱测量技术，仅需要简单的光学结构且内部偏振部件无需转动，就可以实现偏振、光谱和空间强度信息的同时获取。为实现该仪器的定量化应用，需要对其进行精确的绝对辐射定标。然而当目标光通过通道色散型偏振光谱成像仪时，仪器中光学系统所引入的偏振效应将会对入射目标光造成影响，并与绝对辐射定标系数耦合在一起，从而改变了目标光的偏振态并降低了仪器的偏振探测精度。尤其是对于需要获取多角度偏振信息的大视场偏振光谱成像仪器，前置镜组偏振效应带来的影响尤为显著，会造成不同视场的偏振探测精度出现较大差异。此外，通道色散型偏振光谱成像仪的核心组件是偏振光谱强度调制(Polarimetric SpectralIntensity Modulation,PSIM)模块，该模块由两个相位延迟器和一个偏振片组成，相位延迟器的方位角误差和相位因子均会对仪器的探测精度产生影响。因此，通道色散型偏振光谱成像仪的绝对辐射定标系数、前置镜组偏振效应、相位延迟器方位角误差以及相位因子均需要精确标定，以实现仪器的高精度偏振光谱信息探测和定量化应用。

然而现有的对偏振光谱成像仪的绝对辐射定标技术与传统光谱仪器的定标方法一致，并没有考虑前置镜组偏振效应对绝对辐射定标及探测结果的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种绝对辐射与偏振联合的定标方法及装置，能够对通道色散型偏振光谱成像仪进行高精度的绝对辐射定标，提高对通道色散型偏振光谱成像仪的偏振探测精度并实现对不同视场偏振探测精度的统一。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

本发明的一种绝对辐射以及偏振联合的定标方法，对通道色散型偏振光谱成像仪进行定标，包括如下步骤：

步骤1，获取待定标仪器的探测器暗电流；

将绝对辐射光源直接入射到待定标仪器，充满待定标仪器口径；

调节绝对辐射光源亮度，获取不同辐射亮度入射下待定标仪器不同视场的灰度值；

步骤2，根据待定标仪器的探测器暗电流、不同辐射亮度入射待定标仪器不同视场的灰度值，确定每个像元的调制绝对辐射定标系数；所述调制绝对辐射定标系数为真实绝对辐射定标系数与前置镜组偏振效应调制的结果；

步骤3，将不同方向的线偏振光入射到待定标仪器，分别获取待定标仪器不同视场的灰度值；

步骤4，根据所述调制绝对辐射定标系数和其中一个方向线偏振光入射待定标仪器的中心视场灰度值，得到该方向线偏振光入射待定标仪器的中心视场光谱辐亮度值；根据所述中心视场光谱辐亮度值，确定出两个相位延迟器的方位角误差和第二个相位延迟器的相位因子；