一种基于绝对辐射定标的多光谱影像辐射校正方法

摘要

一种基于绝对辐射定标的多光谱遥感影像辐射校正方法，步骤为：(1)相对辐射校正；(2)实验室绝对辐射定标：构建积分球的实验室辐亮度-影像DN值查找表；(3)基于实验室绝对定标结果的绝对辐射校正：基于实验室辐亮度-影像DN值查找表，对相对辐射校正影像进行实验室绝对辐射校正；(4)地面检校场在轨绝对辐射定标：构建地面检校场靶标在轨辐亮度-实验室辐亮度查找表；(5)基于在轨绝对定标结果的绝对辐射校正：基于在轨辐亮度-实验室辐亮度值查找表，对实验室绝对辐射校正影像进行在轨绝对辐射校正。本发明将多光谱影像由DN值精确地转化为地物实际辐亮度，使多光谱影像的色彩真实地反映地物实际光谱特性，为遥感定量化应用奠定基础。

主权项

一种基于绝对辐射定标的多光谱影像辐射校正方法，其特征在于实现步骤如下：(1)相对辐射校正基于遥感卫星多光谱相机实验室相对定标系数，采用线性变换方法对多光谱原始影像逐谱段逐像元进行相对辐射校正，消除各CCD探测器单元即探元间的辐射响应不一致性，输出相对辐射校正影像；(2)实验室绝对辐射定标获取实验室积分球辐射定标源在不同遥感卫星多光谱相机的工作参数下的多级辐亮度与对应DN值，构建并输出实验室辐亮度‑影像DN值查找表；(3)基于实验室绝对定标结果的绝对辐射校正获取步骤(1)得到的相对辐射校正影像成像时刻的遥感卫星多光谱相机的工作参数，基于该工作参数得到对应的实验室辐亮度‑影像DN值查找表，通过分段线性插值方法计算各区间对应的实验室绝对辐射定标系数，同时获取相对辐射校正影像中各谱段各像元所在的实验室辐亮度‑影像DN值区间，采用所在区间的实验室绝对定标系数对相对辐射校正影像逐谱段逐像元进行实验室绝对辐射校正，输出实验室绝对辐射校正影像；(4)地面检校场在轨绝对辐射定标获取地面检校场不同反射率靶标的在轨辐射定标野外测量数据并以此计算在轨辐亮度，同时获取靶标所在的采用步骤(3)方法处理得到的实验室绝对辐射校正影像，测量不同反射率靶标在该影像上对应的实验室辐亮度，构建并输出不同反射率靶标的在轨辐亮度‑实验室辐亮度查找表；(5)基于在轨绝对定标结果的绝对辐射校正获取步骤(3)得到的实验室绝对辐射校正影像成像时刻的遥感卫星多光谱相机的工作参数，基于该工作参数得到对应的在轨辐亮度‑实验室辐亮度查找表，通过分段线性插值方法计算各区间对应的在轨绝对辐射定标系数，同时获取实验室绝对辐射校正影像中各谱段各像元所在的在轨辐亮度‑实验室辐亮度区间，采用所在区间的在轨绝对定标系数对实验室绝对辐射校正影像逐谱段逐像元进行在轨绝对辐射校正，输出在轨绝对辐射校正影像；所述步骤(3)中具体实现如下：(3.1)获取步骤(1)得到的相对辐射校正影像成像时的遥感卫星多光谱相机工作参数，所述工作参数包含积分级数、增益、积分时间、数字增益和箝位，并根据所述工作参数获取对应的步骤(2)得到的实验室辐亮度‑影像DN值查找表；(3.2)基于步骤(3.1)得到的实验室辐亮度‑影像DN值查找表，获取各实验室辐亮度‑影像DN值区间的实验室辐亮度上限与下限和对应的影像DN值上限与下限；(3.3)根据步骤(3.2)得到的各区间实验室辐亮度上限与下限及对应的DN值上限与下限，以线性方程为数学模型，解算各区间辐亮度‑DN值线性方程的系数，所述系数包括增益系数与偏置量系数，所述系数作为各区间实验室绝对辐射定标系数；(3.4)获取步骤(1)得到的相对辐射校正影像中各谱段各像元的DN值，判断其在实验室辐亮度‑影像DN值查找表中对应的实验室辐亮度‑影像DN值区间，并进而获取所在区间的实验室绝对辐射定标系数；(3.5)根据步骤(3.4)得到的包括增益系数与偏置量系数在内的实验室绝对辐射定标系数，采用线性变换方法计算该像元DN值对应的实验室辐亮度。