專利名稱：一種成像光譜儀輻射定標(biāo)精度對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量影響分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成像光譜儀輻射定標(biāo)精度對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量影響分析方法，可用于評(píng)價(jià)成像光譜儀輻亮度測(cè)量可靠性，提高定標(biāo)精度、改善數(shù)據(jù)質(zhì)量。有利于更精確地分析成像光譜儀遙感探測(cè)所獲取數(shù)據(jù)立方體信息的可靠性，對(duì)于不同輻射定標(biāo)精度下的高光譜成像儀的數(shù)據(jù)仿真具有指導(dǎo)意義。屬于高光譜遙感探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高光譜遙感技術(shù)是近些年來迅速發(fā)展起來的一種全新遙感技術(shù)，它利用成像光譜儀以納米級(jí)的光譜分辨率，以幾十或幾百個(gè)波段同時(shí)對(duì)地表地物成像，能夠獲得地物的連續(xù)光譜信息，實(shí)現(xiàn)了地物空間信息、輻射信息、光譜信息的同步獲取。在光學(xué)成像遙感中被測(cè)量的物理量是地面場(chǎng)景像元的光譜輻射亮度L，而遙感測(cè)量值是輸出信號(hào)DN，要把遙感 器獲取的信號(hào)轉(zhuǎn)換成輻亮度值，還需要輻射定標(biāo)過程。成像光譜儀輻射定標(biāo)過程是輻射標(biāo)準(zhǔn)的傳遞過程，經(jīng)過多級(jí)的傳遞過程最終將初級(jí)輻射標(biāo)準(zhǔn)傳遞至成像光譜儀入瞳輻亮度標(biāo)準(zhǔn)，獲取成像光譜儀探測(cè)器響應(yīng)值與入瞳處光譜輻亮度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。而輻射標(biāo)準(zhǔn)傳遞過程中使用的各種儀器，測(cè)量的各種參數(shù)等均會(huì)引入一定的不確定度，從而影響輻射定標(biāo)的精度。常用的輻射定標(biāo)精度分析方法是分析輻射定標(biāo)中對(duì)輻亮度產(chǎn)生影響的各個(gè)參量，計(jì)算各分量的相對(duì)不確定度，并求出各個(gè)不確定度的方和根，將其作為輻射定標(biāo)的定標(biāo)精度。在利用成像光譜儀進(jìn)行遙感探測(cè)時(shí)，所關(guān)心的數(shù)據(jù)是通過成像光譜儀所復(fù)原出的輻亮度，其準(zhǔn)確程度直接反應(yīng)了遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞。在進(jìn)行高光譜成像儀數(shù)據(jù)仿真時(shí)，需要利用復(fù)原輻亮度的不確定度及概率分布形式，得到不同輻射定標(biāo)精度下仿真數(shù)據(jù)，以此進(jìn)行輻射定標(biāo)精度對(duì)遙感數(shù)據(jù)后期應(yīng)用的影響程度分析。顯然，輻射定標(biāo)的精度會(huì)影響復(fù)原輻亮度的準(zhǔn)確程度，但由各不確定度分量方和根所求出的不確定度如何用于評(píng)價(jià)遙感數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，目前并沒有相關(guān)的分析。因而分析輻射定標(biāo)精度對(duì)復(fù)原輻亮度的影響，建立輻射定標(biāo)精度與數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)系十分重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出成像光譜儀輻射定標(biāo)精度對(duì)成像光譜遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量影響的分析方法，提高遙感數(shù)據(jù)的可靠性。本發(fā)明的技術(shù)解決方案為成像光譜儀輻射定標(biāo)精度對(duì)成像光譜遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量影響的分析方法，通過分析定標(biāo)過程中各產(chǎn)生不確定度因素對(duì)于入瞳輻亮度的影響，計(jì)算定標(biāo)系數(shù)的不確定度及概率分布形式，最終得到成像光譜儀遙感過程中所復(fù)原出入瞳輻亮度的置信概率、置信區(qū)間等能夠有效評(píng)價(jià)遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量的參數(shù)。本發(fā)明一種成像光譜儀輻射定標(biāo)精度對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量影響分析方法，該方法具體步驟如下步驟一完成成像光譜儀輻射定標(biāo)實(shí)驗(yàn)，獲取輻射定標(biāo)結(jié)果。獲取各個(gè)光譜輻亮度等級(jí)下成像光譜儀的響應(yīng)值與光譜輻亮度之間的關(guān)系，用近似的公式表示為
權(quán)利要求
1.一種成像光譜儀輻射定標(biāo)精度對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量影響分析方法，其特征在于該方法具體步驟如下 步驟一完成成像光譜儀輻射定標(biāo)實(shí)驗(yàn)，獲取輻射定標(biāo)結(jié)果，獲取各個(gè)光譜輻亮度等級(jí)下成像光譜儀的響應(yīng)值與光譜輻亮度之間的關(guān)系，用公式表示為 L=b*DN+a (I) 其中L為成像光譜儀的入瞳光譜輻亮度，DN為在固定亮度下圖像像元的灰度值，b表示像元的增益，a表示像元的偏移量； 步驟二 分析輻射定標(biāo)過程中入瞳輻亮度的不確定度來源，分析成像光譜儀輻射定標(biāo)過程中的測(cè)量誤差，所用儀器參數(shù)準(zhǔn)確性以及儀器穩(wěn)定性因素，選取其中對(duì)入瞳輻亮度產(chǎn)生影響的因素作為輻射定標(biāo)不確定度的來源； 步驟三根據(jù)各不確定度分量合成入瞳輻亮度的相對(duì)不確定度大小，及概率分布形式；分析對(duì)輻亮度標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生影響的各個(gè)因素所引入的不確定度大小，因而總不確定度取為各不確定度的方和根
全文摘要
一種成像光譜儀輻射定標(biāo)精度對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量影響分析方法，它有六大步驟。該方法通過分析實(shí)驗(yàn)室輻射定標(biāo)過程中影響入瞳輻亮度的不確定度來源及各項(xiàng)影響量的不確定度大小，計(jì)算了成像光譜儀定標(biāo)過程入瞳輻亮度的不確定度，并通過中心極限定理得出其概率分布，進(jìn)而通過二維隨機(jī)變量和函數(shù)概率分布的計(jì)算得到了定標(biāo)系數(shù)不確定度大小及其概率分布形式，最終得到了復(fù)原輻亮度的不確定度及概率分布。本發(fā)明可用于分析輻射定標(biāo)精度對(duì)于成像光譜遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響，從而有助于提高遙感數(shù)據(jù)仿真的精度，以及遙感探測(cè)過程中更有效的對(duì)遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)G01J3/28GK102879094SQ20121036994
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者賈國瑞, 雷浩, 趙慧潔, 張穎 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)