專利名稱：一種成像光譜儀輻射定標(biāo)精度對數(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)精度對數(shù)據(jù)質(zhì)量影響分析方法，可用于評價成像光譜儀輻亮度測量可靠性，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所獲取數(shù)據(jù)立方體信息的可靠性，對于不同輻射定標(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的光譜分辨率，以幾十或幾百個波段同時對地表地物成像，能夠獲得地物的連續(xù)光譜信息，實現(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)成像遙感中被測量的物理量是地面場景像元的光譜輻射亮度L，而遙感測量值是輸出信號DN，要把遙感 器獲取的信號轉(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)過多級的傳遞過程最終將初級輻射標(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器響應(yīng)值與入瞳處光譜輻亮度的對應(yīng)關(guān)系。而輻射標(biāo)準(zhǔn)傳遞過程中使用的各種儀器，測量的各種參數(shù)等均會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)中對輻亮度產(chǎn)生影響的各個參量，計算各分量的相對不確定度，并求出各個不確定度的方和根，將其作為輻射定標(biāo)的定標(biāo)精度。在利用成像光譜儀進行遙感探測時，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。在進行高光譜成像儀數(shù)據(jù)仿真時，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)，以此進行輻射定標(biāo)精度對遙感數(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價遙感數(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)生不確定度因素對于入瞳輻亮度的影響，計算定標(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)間等能夠有效評價遙感數(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)實驗，獲取輻射定標(biāo)結(jié)果。獲取各個光譜輻亮度等級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)實驗，獲取輻射定標(biāo)結(jié)果，獲取各個光譜輻亮度等級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不確定度大小，及概率分布形式；分析對輻亮度標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生影響的各個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。該方法通過分析實驗室輻射定標(biāo)過程中影響入瞳輻亮度的不確定度來源及各項影響量的不確定度大小，計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，進而通過二維隨機變量和函數(shù)概率分布的計算得到了定標(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，以及遙感探測過程中更有效的對遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量進行評價。
文檔編號G01J3/28GK102879094SQ20121036994
公開日2013年1月16日 申請日期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 申請人:北京航空航天大學(xué)