空间干涉型成像光谱仪在轨相对定标方法研究

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成像光谱仪集成像和光谱于一体,同时采集物体的二维影像和一维光谱信息,使得人们认识和理解物体构形的同时更便于解析其属性。干涉型成像光谱仪近几年来发展迅速,具有高光谱分辨率和高能量利用率,较大视场角等特点,可以方便实现可见到红外宽波段的设计应用。  本文介绍了干涉型成像光谱仪的基本原理,包括时间干涉型成像光谱仪和空间干涉型成像光谱仪。  分析了干涉型成像光谱仪的数据处理方法流程,包括去趋势项,切趾,相位校正,傅里叶变换和光谱辐射定标。  针对目前我国在轨运行的空间干涉成像光谱仪的定标需求及定标过程需要解决的问题,研究提出了一种基于辐射定标场的空间干涉型成像光谱仪在轨定标方法:首先是通过获得能够覆盖整个影像幅宽的均匀地物的光谱,仿真得出干涉谱与实际测得的干涉谱进行对比,计算相位偏移,再以加入相位偏移的仿真干涉谱为标准对实际干涉谱进行校正,得出相对定标系数,通过得到的定标系数对卫星采集到的干涉图像进行相对定标处理。实验验证结果表明,这种方法能够取得良好的效果,校正后的干涉图趋势平稳,整幅干涉图沿干涉方向呈现明显干涉条纹,消除了复原光谱图中的条带噪声,为该遥感数据的定量化应用奠定基础。  对这种方法的校正及复原效果进行了分析评价,包括对用该方法校正之后的干涉图的分析,以及实验室定标系数复原的光谱图和该方法得出的定标系数复原的光谱图之间图像质量的比较。  基于干涉型成像光谱仪的数据处理方法流程,完成了针对空间干涉成像光谱仪数据定标处理软件的编写、调试和试运行。该软件主要包括:相对定标系数求解模块,干涉图校正模块,干涉图复原光谱图模块,有望在业务化遥感数据处理系统中得到应用。
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