基于点光源的绝对辐射校正方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于点光源的绝对辐射校正方法、装置、设备和介质，应用于遥感图像处理技术领域，以在微弱的可见光条件下，对地面目标的遥感影像进行绝对辐射校正，实现高精度辐射校正。该基于点光源的绝对辐射校正方法包括获取在静轨卫星的微光载荷观测时段内观测环境的大气参数；根据微光载荷的遥感影像，计算观测地点中多个预设点光源的辐射值；利用大气参数和遥感影像，模拟在微光载荷的微光通道上的大气透过率；根据预设点光源的辐射值和大气透过率，计算微光载荷的绝对定标系数；以及根据绝对定标系数，校正遥感影像，得到绝对辐射影像。射影像。射影像。

【技术实现步骤摘要】
基于点光源的绝对辐射校正方法、装置、设备和介质


[0001]本专利技术涉及遥感图像处理
，具体涉及一种基于点光源的绝对辐射校正方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]绝对辐射校正可以使遥感影像图定量地解译地球物理参量和地球环境的变化规律等。绝对辐射校正通常基于全色光谱或多光谱等可见光载荷的进行绝对定标和绝对辐射处理。例如，场地定标、交叉定标、海洋场景定标等。
[0003]但对于搭载微光载荷的轨道卫星而言，轨道高度更高、空间能量传播更复杂。在微弱信号情况下，基于全色光谱或多光谱等可见光载荷的绝对辐射校正也不再适用。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术提供了一种基于点光源的绝对辐射校正方法、装置、设备和介质。
[0005]本专利技术的第一个方面，提供了一种基于点光源的绝对辐射校正方法，包括：获取在静轨卫星的微光载荷观测时段内观测环境的大气参数；根据微光载荷的遥感影像，计算观测地点中多个预设点光源的辐射值；利用大气参数和遥感影像，模拟在微光载荷的微光通道上的大气透过率；根据预设点光源的辐射值和大气透过率，计算微光载荷的绝对定标系数；以及根据绝对定标系数，校正遥感影像，得到绝对辐射影像。
[0006]根据本专利技术的实施例，根据微光载荷的遥感影像，计算观测地点中多个预设点光源的辐射值，包括：在遥感影像中确定像素区；获取像素区内的预设点光源的响应值；将多个预设点光源中具有相同能量等级的点光源的响应值的平均值作为统计响应值，统计响应值包括点光源辐射功率和点光源辐照度值；以及根据点光源辐射功率和点光源辐照度值，计算观测地点中多个预设点光源的辐射值。
[0007]根据本专利技术的实施例，利用大气参数和遥感影像，模拟在微光载荷的微光通道上的大气透过率，包括：利用大气参数和遥感影像，基于大气辐射传输模型，模拟大气光谱透过率；以及在微光载荷的感应谱段范围内，将大气光谱透过率与微光载荷的光谱响应函数做卷积运算，得到在微光载荷的微光通道上的大气透过率。
[0008]根据本专利技术的实施例，根据预设点光源的辐射值和大气透过率，计算微光载荷的绝对定标系数，包括：利用预设点光源的辐射值和大气透过率，模拟微光载荷的入瞳处辐亮度；在遥感影像中，提取多个预设点光源的遥感图像；从多个预设点光源的遥感图像中分别获取多个预设点光源对应的多个灰度值；以及根据多个灰度值的均值和入瞳处辐亮度，计算微光载荷的绝对定标系数。
[0009]根据本专利技术的实施例，在遥感影像中，提取多个预设点光源的遥感图像，包括：在遥感影像中选取待提取区域，待提取区域包括多个像素；对于多个像素的每个像素，获取像素的图像数据和像素的相邻像素的图像数据；根据像素的图像数据和相邻像素的图像数
据，计算像素的边缘权值；以及根据多个像素的每个像素的边缘权值，提取遥感影像中多个预设点光源的遥感图像。
[0010]根据本专利技术的实施例，根据绝对定标系数，校正遥感影像，得到绝对辐射影像，包括：将遥感影像进行分块，得到多个图像块；以及根据绝对定标系数，对多个图像块进行并行校正，得到绝对辐射影像。
[0011]根据本专利技术的实施例，大气参数包括水汽含量数据和气溶胶光学厚度；通过外场测量仪器获取预设时刻下观测环境的气溶胶光学厚度；获取在静轨卫星的微光载荷观测时段内观测环境的大气参数，包括：获取观测时间内多个预设时刻下观测环境的水汽含量数据；以及对多个预设时刻下观测环境的水汽含量数据进行线性差值，得到观测时段内观测环境水汽含量数据。
[0012]本专利技术的第二方面提供了一种基于点光源的绝对辐射校正装置，包括：提取模块，获取模块，用于获取在静轨卫星的微光载荷观测时段内观测环境的大气参数；第一计算模块，用于根据微光载荷的遥感影像，计算观测地点中多个预设点光源的辐射值；模拟模块，用于利用大气参数和遥感影像，模拟在微光载荷的微光通道上的大气透过率；第二计算模块，用于根据预设点光源的辐射值和大气透过率，计算微光载荷的绝对定标系数；以及校正模块，用于根据绝对定标系数，校正遥感影像，得到绝对辐射影像。
[0013]本专利技术的第三方面提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述基于点光源的绝对辐射校正方法。
[0014]本专利技术的第四方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行上述基于点光源的绝对辐射校正方法。
[0015]本专利技术提供了一种基于点光源的绝对辐射校正方法，基于微光相机关于点光源的遥感影像，进行绝对辐射校正，可以弥补了全色或多光谱可见光载荷定标的不足。此外，点光源可以以外场人工点光源作为参考，减少了自然光源的存在噪声的干扰。强度可以调的点光源更加适用于超高的静轨卫星微光载荷定标。
附图说明
[0016]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示意性示出了根据本专利技术实施例的基于点光源的绝对辐射校正方法的流程图；图2示意性示出了根据本专利技术实施例的计算点光源辐射值的流程图；图3示意性示出了根据本专利技术实施例的模拟大气透过率的流程图；图4示意性示出了根据本专利技术实施例的计算微光载荷绝对定标系数的流程图；图5示意性示出了根据本专利技术实施例的基于点光源的绝对辐射校正装置的结构框图；以及图6示意性示出了根据本专利技术实施例的适于实现基于点光源的绝对辐射校正方法的电子设备的结构框图。
Prediction，NECP）再分析产品中4个时刻（0、6、12、18点）的水汽含量数据，对4个时刻的水汽含量数据进行线性插值，得到静轨卫星过境时刻的水汽含量数据。
[0030]在操作S120，根据微光载荷的遥感影像，计算观测地点中多个预设点光源的辐射值。在本专利技术实施例中，预设点光源可以是在观测地点布设的多能级的轻小型、自动化反射点光源。点光源的强度可调，根据静轨卫星的高度，调整点光源的强度，以生成适合微光载荷定标的微光环境。
[0031]在操作S130，利用大气参数和遥感影像，模拟在微光载荷的微光通道上的大气透过率。
[0032]在本专利技术实施例中，大气参数可以包括气溶胶光学厚度、水汽含量数据、地面背景光谱反射率和漫总比。遥感影像包括微光载荷的观测几何和成像时间等信息。根据大气辐射传输理论，可以利用大气参数和遥感影像进行微光环境下大气辐射传输计算，模拟在微光载荷的微光通道上的大气透过率。
[0033]在操作S140，根据预设点光源的辐射值和大气透过率，计算微光载荷的绝对定标系数。
[0034]在本专利技术实施例中，遥感影像的绝对辐射校正可认为是将遥感影像的灰度值转换为具有物理意义的入瞳处辐射亮度的过程。微光载荷的绝对定标系数可以由遥感影像的灰度值和入瞳处辐射亮度决定。根据预设点光源的辐射值和大气透过率，可以模拟出微光相机的入瞳处辐射亮度。利用最小二乘法，可以计算微光载荷绝对定标系数。
[0035]在操本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于点光源的绝对辐射校正方法，其特征在于，包括：获取在静轨卫星的微光载荷观测时段内观测环境的大气参数；根据所述微光载荷的遥感影像，计算观测地点中多个预设点光源的辐射值；利用所述大气参数和所述遥感影像，模拟在所述微光载荷的微光通道上的大气透过率；根据所述预设点光源的辐射值和所述大气透过率，计算所述微光载荷的绝对定标系数；以及根据所述绝对定标系数，校正所述遥感影像，得到绝对辐射影像。2.根据权利要求1所述的绝对辐射校正方法，其特征在于，所述根据所述微光载荷的遥感影像，计算观测地点中多个预设点光源的辐射值，包括：在所述遥感影像中确定像素区；获取所述像素区内的所述预设点光源的响应值；将所述多个预设点光源中具有相同能量等级的点光源的响应值的平均值作为统计响应值，所述统计响应值包括点光源辐射功率和点光源辐照度值；以及根据所述点光源辐射功率和点光源辐照度值，计算所述观测地点中多个预设点光源的辐射值。3.根据权利要求1所述的绝对辐射校正方法，其特征在于，所述利用所述大气参数和所述遥感影像，模拟在所述微光载荷的微光通道上的大气透过率，包括：利用所述大气参数和所述遥感影像，基于大气辐射传输模型，模拟大气光谱透过率；以及在所述微光载荷的感应谱段范围内，将所述大气光谱透过率与所述微光载荷的光谱响应函数做卷积运算，得到在所述微光载荷的微光通道上的大气透过率。4.根据权利要求1所述的绝对辐射校正方法，其特征在于，所述根据所述预设点光源的辐射值和所述大气透过率，计算所述微光载荷的绝对定标系数，包括：利用所述预设点光源的辐射值和所述大气透过率，模拟所述微光载荷的入瞳处辐亮度；在所述遥感影像中，提取所述多个预设点光源的遥感图像；从所述多个预设点光源的遥感图像中分别获取所述多个预设点光源对应的多个灰度值；以及根据所述多个灰度值的均值和所述入瞳处辐亮度，计算所述微光载荷的绝对定标系数。5.根据权利要求4所述的绝对辐射校正方法，其特征在于，所述在所述遥感影像中，提取所述多个预设点光源的遥感图像，包括：在所述遥感影像中选取待提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘方坚，张廷涛，胡玉新，张丹丹，王慧贤，蒋许淼，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：