[发明专利]一种水下光谱成像设备下潜在轨光谱辐射定标装置及其定标方法

说明书

本发明公开了一种水下光谱成像设备下潜在轨光谱辐射定标装置及其定标方法，所述光谱辐射定标装置包括宽谱带标准灯和漫反射板组合，所述漫反射板组合包括可伸缩支撑架和可调节转轴，所述可伸缩支撑架上设置有中心孔，所述中心孔两边的位置分别设置有聚四氟乙烯标准漫反射板和掺杂稀土元素的聚四氟乙烯漫反射板，所述可调节转轴与中心孔处连接，所述可伸缩支撑架设置在光谱成像设备前端，所述宽谱带标准灯设置在可伸缩支撑架上方。本发明可实现水下光谱成像设备在轨运行期间的光谱定标和辐射定标，弥补仪器设备因下潜布放和在轨运行过程中光机结构微小变化导致的实验室定标结果不准确，可提高光谱辐射定标精度。

技术领域：

本发明涉及水下光谱成像设备定标技术领域，具体涉及一种水下光谱成像设备下潜在轨光谱辐射定标装置及其定标方法。

背景技术：

水下光谱成像设备在真正使用过程中，受下潜布放阶段和在轨运行期间海洋动力环境(冲击、振动)等不可避免因素影响，使其光学、机械结构和电子学部件参数发生微小改变，造成光谱成像设备响应度下降。同时由于水下光谱成像设备在真正使用时，海洋水下背景环境因素与实验室定标背景环境不完全相同。考虑到以上情况，下潜前的实验室定标响应函数将会产生差异，数据反演结果将不再适用，在实验室定标的基础上对水下光谱成像设备进行下潜在轨光谱辐射定标进行补充就非常必要。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种水下光谱成像设备下潜在轨光谱辐射定标装置及其定标方法，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种水下光谱成像设备下潜在轨光谱辐射定标装置，包括宽谱带标准灯和漫反射板组合，所述漫反射板组合包括可伸缩支撑架和可调节转轴，所述可伸缩支撑架上设置有中心孔，所述可伸缩支撑架上位于中心孔两边的位置分别设置有聚四氟乙烯标准漫反射板和掺杂稀土元素的聚四氟乙烯漫反射板，所述可调节转轴与可伸缩支撑架的中心孔处连接，且可调节转轴与可伸缩支撑架之间呈倾斜结构，所述可伸缩支撑架设置在光谱成像设备前端，所述宽谱带标准灯设置在可伸缩支撑架上方。

一种光谱成像设备水下在轨光谱辐射定标的方法，包括如下步骤：

1)辐射定标：

由水下光谱成像设备的数字化输出DN值得到与之对应对应的水下目标绝对光谱辐射亮度L(λ)；设水下光谱成像设备在轨运行期间，水下目标光谱辐亮度L(λ)和下潜在轨辐射定标参考标准光谱辐亮度为L_c(λ)，对应的数值输出分别为：

DN(i，j)＝C(i，j)L(λ)+b(i，j) (1)

DN_c(i，j)＝C(i，j)L_c(λ)+b(i，j) (2)

式中，C(i，j)为水下光谱成像设备第i行，第j列探测器像元的辐射响应度；b(i，j)为水下光谱成像设备第i行，第j列探测器像元的暗电流输出；

利用(1)，(2)式可得水下目标光谱辐亮度为：

水下光谱成像设备下潜在轨运行期间，定期测量在轨定标参考标准对应的电子学输出DN_c(i，j)，L_c(λ)又是事先标定精确已知的，利用公式(3)即可完成水下光谱成像设备下潜在轨辐射定标；

2)光谱定标：

S1：漫反射板组合未切入光路，记录光谱成像设备成像探测器CCD每个像元的暗电流值D_ij；