一种拼接式高光谱相机非均匀校正方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种拼接式高光谱相机非均匀校正方法、装置及存储介质，该方法包括以下步骤：单独对每个高光谱相机进行非均匀性校正，从而获得单独每个高光谱相机的校正系数；利用重叠视场对拼接式高光谱相机进行不同相机间的非均匀校正，当不同相机间重叠区域中的地面目标与非重叠区域中的地面目标之间的光谱差异大于预定误差值时，利用滤波算法对不同相机间的校正系数进行修正，直至使所述光谱差异不大于所述预定误差值，从而得到非均匀校正后的高光谱图像。本发明专利技术具有很好的非均匀性校正效果，最大程度保留了光谱特性，而且无需使用大口径的照明设备，工作时受外界条件干扰很少，也不需要像基于场景的校正方法一样需要大量数据进行统计学规律分析。量数据进行统计学规律分析。量数据进行统计学规律分析。

【技术实现步骤摘要】
一种拼接式高光谱相机非均匀校正方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及拼接式高光谱成像
，尤其涉及一种拼接式高光谱相机非均匀校正方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]高光谱成像技术可以在获取目标空间维度图像的同时，得到光谱维度的信息，广泛应用于精准农业、对地观测、环境监测等领域。受到技术与工艺水平影响，目前单个高光谱相机无法同时满足成像大视场和高分辨率的应用需求，因此拼接式高光谱相机技术应运而生。拼接式高光谱相机技术是将多个高光谱相机的视场进行拼接，从而达到扩大有效视场的目的。
[0003]高光谱相机的非均匀性是指焦平面阵列在同一均匀辐射源下，探测器单个像元的输出不一致性，主要来自于探测器像元响应、光学系统、电子学系统等因素所产生的非均匀性。对于拼接式高光谱相机，除了单台相机的非均匀性以外，还存在各相机间的非均匀性。非均匀性校正对提高高光谱数据质量具有重要意义。
[0004]目前，非均匀性校正主要分为基于定标的校正方法和基于场景的校正方法；基于定标的校正方法主要包括实验室定标和基于地面的外场定标，通过获取相对辐射定标系数进行校正；基于场景的校正方法主要包括直方图匹配和矩匹配，在假设成像系统的探测器各像元获取的信号具有相同的分布的前提下，利用统计学规律进行非均匀性校正。但是，针对拼接式大视场的高光谱相机，基于定标的校正方法需要有足够口径的照明设备，而且工作时容易受外界条件干扰；基于场景的校正方法中统计学前提是只有在推扫方向获取的数据足够多时才能够成立，同样具有一定的局限性。
>[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供了一种拼接式高光谱相机非均匀校正方法、装置及存储介质，以解决现有技术中存在的上述技术问题。本专利技术具有很好的非均匀性校正效果，最大程度保留了光谱特性，而且无需使用大口径的照明设备，工作时受外界条件干扰很少，也不需要像基于场景的校正方法一样需要大量数据进行统计学规律分析。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种拼接式高光谱相机非均匀校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0009]步骤S1、单独对每个高光谱相机进行非均匀性校正，从而获得单独每个高光谱相机的校正系数；
[0010]步骤S2、利用重叠视场对拼接式高光谱相机进行不同相机间的非均匀校正，当不同相机间重叠区域中的地面目标与非重叠区域中的地面目标之间的光谱差异大于预定误差值时，利用滤波算法对不同相机间的校正系数进行修正，直至使所述光谱差异不大于所述预定误差值，从而得到非均匀校正后的高光谱图像。
[0011]在所述步骤S1中，通过辐射定标校正方法单独对每个高光谱相机进行非均匀性校正，校正单个高光谱相机探测器各像元的增益系数和偏置系数，并将所述各像元的增益系数和偏置系数作为单独每个高光谱相机的校正系数。
[0012]所述辐射定标校正方法包括一点校正法、两点校正法、两点多段校正法中的至少一种。
[0013]所述通过辐射定标校正方法单独对每个高光谱相机进行非均匀性校正包括：使用积分球，调至不同的亮度，将单个高光谱相机分别对所述积分球进行拍摄，然后对所述拍摄获取的数据进行定标处理，从而校正单个高光谱相机探测器各像元的增益系数和偏置系数，并将所述各像元的增益系数和偏置系数作为单独每个高光谱相机的校正系数。
[0014]所述利用重叠视场对拼接式高光谱相机进行不同相机间的非均匀校正包括：以其中一个高光谱相机为准，结合不同相机之间的重叠视场，利用重叠视场的响应应该是一致的这一特性进行非均匀性校正。
[0015]所述滤波算法包括小波分解、傅里叶滤波或平滑滤波。
[0016]一种拼接式高光谱相机非均匀校正装置，所述装置包括单独校正模块和联合校正模块；
[0017]所述单独校正模块，用于单独对每个高光谱相机进行非均匀性校正，从而获得单独每个高光谱相机的校正系数；
[0018]所述联合校正模块，用于利用重叠视场对拼接式高光谱相机进行不同相机间的非均匀校正，当不同相机间重叠区域中的地面目标与非重叠区域中的地面目标之间的光谱差异大于预定误差值时，利用滤波算法对不同相机间的校正系数进行修正，直至使所述光谱差异不大于所述预定误差值，从而得到非均匀校正后的高光谱图像。
[0019]一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。
[0020]与现有技术相比，本专利技术创造性地先单独对每个高光谱相机进行非均匀性校正，从而获得单独每个高光谱相机的校正系数，然后利用重叠视场对拼接式高光谱相机进行不同相机间的非均匀校正，当不同相机间重叠区域中的地面目标与非重叠区域中的地面目标之间的光谱差异大于预定误差值时，会引入一定的干扰，利用滤波算法对不同相机间的校正系数进行修正，直至使所述光谱差异不大于所述预定误差值，从而得到非均匀校正后的高光谱图像。该方法非均匀性校正效果好，同时最大程度保留了光谱特性，而且无需使用大口径的照明设备，工作时受外界条件干扰很少，也不需要像基于场景的校正方法一样需要大量数据进行统计学规律分析。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0022]图1为本专利技术实施例所提供的拼接式高光谱相机非均匀校正方法的流程示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本专利技术的限制。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0024]首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
[0025]术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
[0026]下面对本专利技术所提供的拼接式高光谱相机非均匀校正方法、装置及存储介质进行详细描述。本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本专利技术实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本专利技术实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0027]如图1所示，本专利技术提供了一种拼接式高光谱相机非均匀校正方法，用于对拼接式高光谱相机的非均匀性校正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拼接式高光谱相机非均匀校正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、单独对每个高光谱相机进行非均匀性校正，从而获得单独每个高光谱相机的校正系数；步骤S2、利用重叠视场对拼接式高光谱相机进行不同相机间的非均匀校正，当不同相机间重叠区域中的地面目标与非重叠区域中的地面目标之间的光谱差异大于预定误差值时，利用滤波算法对不同相机间的校正系数进行修正，直至使所述光谱差异不大于所述预定误差值，从而得到非均匀校正后的高光谱图像。2.根据权利要求1所述的拼接式高光谱相机非均匀校正方法，其特征在于，在所述步骤S1中，通过辐射定标校正方法单独对每个高光谱相机进行非均匀性校正，校正单个高光谱相机探测器各像元的增益系数和偏置系数，并将所述各像元的增益系数和偏置系数作为单独每个高光谱相机的校正系数。3.根据权利要求2所述的拼接式高光谱相机非均匀校正方法，其特征在于，所述辐射定标校正方法包括一点校正法、两点校正法、两点多段校正法中的至少一种。4.根据权利要求2所述的拼接式高光谱相机非均匀校正方法，其特征在于，所述通过辐射定标校正方法单独对每个高光谱相机进行非均匀性校正包括：使用积分球，调至不同的亮度，将单个高光谱相机分别对所述积分球进行拍摄，然后对所述拍摄获取的数据进行定标处理，从而校正单个高光谱相机探...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雷，景娟娟，聂博洋，周锦松，黄旻，魏立冬，李雅灿，何晓英，冯蕾，
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：